13. 如题图所示,图 A、B、C、D、E 是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤.

(1) 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力$F_{浮}=$N. 两步骤可得出物块排开水所受的重力$G_{排}$.比较$F_{浮}$与$G_{排}$,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系.

(2) 分析图像可得:当物块没有浸没之前,$h$增大时,弹簧测力计示数(选填“变大”“变小”或“不变”).当$h=4\ \mathrm{cm}$时,物块所受的浮力为N,浸没后,$h$继续增大时,弹簧测力计示数为N,该圆柱体物块的高度是cm.
(1) 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力$F_{浮}=$N. 两步骤可得出物块排开水所受的重力$G_{排}$.比较$F_{浮}$与$G_{排}$,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系.
(2) 分析图像可得:当物块没有浸没之前,$h$增大时,弹簧测力计示数(选填“变大”“变小”或“不变”).当$h=4\ \mathrm{cm}$时,物块所受的浮力为N,浸没后,$h$继续增大时,弹簧测力计示数为N,该圆柱体物块的高度是cm.
答案
(1) B、D;1;A、E
(2) 变小;0.5;3;6
(2) 变小;0.5;3;6
解析
(1) 计算圆柱体物块浸没在水中的浮力用称重法,即$F_{浮}=G-F_{拉}$,需测量物块重力和浸没时的拉力,对应步骤B(测物块重力)和D(测浸没时拉力);B中弹簧测力计示数为4N,D中为3N,故$F_{浮}=4N-3N=1N$。计算排开水的重力需测空桶重力和桶与排开水的总重,对应步骤A(空桶重力)和E(桶+排开水总重),由此得出$G_{排}$。
(2) 物块未浸没前,$h$增大时,排开液体体积增大,浮力增大,由$F=G-F_{浮}$可知弹簧测力计示数变小;由图像,$h=4cm$时拉力为3.5N,浮力$F_{浮}=4N-3.5N=0.5N$;物块浸没后,拉力不变,图像中$h≥6cm$时拉力为3N;当$h=6cm$时物块刚好浸没,故圆柱体高度为6cm。
(2) 物块未浸没前,$h$增大时,排开液体体积增大,浮力增大,由$F=G-F_{浮}$可知弹簧测力计示数变小;由图像,$h=4cm$时拉力为3.5N,浮力$F_{浮}=4N-3.5N=0.5N$;物块浸没后,拉力不变,图像中$h≥6cm$时拉力为3N;当$h=6cm$时物块刚好浸没,故圆柱体高度为6cm。
14. 如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长16 cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在方向,密度计在液体中漂浮时,受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力.把密度计放入水中,露出水面的长度是7.9 cm;再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7 cm,则此液体的密度为$\mathrm{kg/m}^3$($\rho_{\mathrm{水}}=1.0× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$).

答案
竖直;等于;0.9×10³
解析
1. 密度计下端塞入铜丝并封口,使吸管在液体中漂浮时保持竖直方向;2. 根据物体漂浮条件,密度计漂浮时受到的浮力等于自身重力;3. 设吸管横截面积为S,吸管总长L=16cm,浸入水中的深度h水=16cm-7.9cm=8.1cm,浸入某液体中的深度h液=16cm-7cm=9cm。因密度计在水和某液体中均漂浮,浮力相等,即ρ水gSh水=ρ液gSh液,约去g、S,得ρ液=ρ水×(h水/h液)=1.0×10³kg/m³×(8.1cm/9cm)=0.9×10³kg/m³。
1. 在学习了密度计的知识后,小明同学自制了一支密度计,通过实验比较自制密度计B与实验室用密度计A的异同,他将两支密度计A、B(两支密度计的重力相同)分别放入甲、乙两种液体中,观察到密度计静止后的现象如图(a)、(b)、(c)和(d)所示,下列说法错误的是 ()

A.观察比较图(a)、(b)可以判断:液体甲密度大
B.A密度计的刻度是不均匀的
C.B密度计是圆柱体,所以刻度是均匀的
D.比较图(a)、(c)可以判断:A和B密度计在甲液体中排开液体的体积是相等的
A.观察比较图(a)、(b)可以判断:液体甲密度大
B.A密度计的刻度是不均匀的
C.B密度计是圆柱体,所以刻度是均匀的
D.比较图(a)、(c)可以判断:A和B密度计在甲液体中排开液体的体积是相等的
答案
C
解析
密度计漂浮时浮力等于重力,即$F_{浮}=G$。A选项:图(a)(b)中,A在甲、乙液体中浮力相同,A浸入甲的体积更小,由$\rho_{液}=\frac{G}{gV_{排}}$得甲密度更大,A正确;B选项:A密度计形状非均匀圆柱体,$V_{排}$与$\rho_{液}$非线性关系,刻度不均匀,B正确;C选项:B为圆柱体,由$h=\frac{G}{\rho_{液}gS}$,$\rho_{液}$与$h$成反比,刻度不均匀,C错误;D选项:A、B重力相同,在甲液体中浮力相同,$\rho_{液}$相同,故$V_{排}$相等,D正确。
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