典例5 科学兴趣小组进行如图所示的“制作人工鱼鳔”的项目化学习。(g取10 N/kg)

(1)将一铁块放入装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴),测得溢出水的体积为50 mL,如图甲所示,则此时铁块受到的浮力为N。
(2)将气球和细长的塑料管连接在一起,用细线吊住铁块,一起浸没在水里,调节注射器活塞,使铁块和气球恰好悬浮在水里,如图乙所示。若拉动注射器活塞向右抽气,铁块向下运动,此时铁块受到的浮力(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(1)将一铁块放入装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴),测得溢出水的体积为50 mL,如图甲所示,则此时铁块受到的浮力为N。
(2)将气球和细长的塑料管连接在一起,用细线吊住铁块,一起浸没在水里,调节注射器活塞,使铁块和气球恰好悬浮在水里,如图乙所示。若拉动注射器活塞向右抽气,铁块向下运动,此时铁块受到的浮力(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案
(1) $\boldsymbol{0.5}$ (2) $\boldsymbol{不变}$
解析
解:
(1) 铁块排开水的体积:
$V_{\mathrm{排}}=50\ \mathrm{mL}=50\ \mathrm{cm}^3=5×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$
由阿基米德原理可得铁块受到的浮力:
$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×5×10^{-5}\ \mathrm{m}^3=0.5\ \mathrm{N}$
(2) 拉动注射器活塞向右抽气时,铁块自身的体积不变,浸没在水中排开水的体积不变,水的密度不变,根据$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$可知,铁块受到的浮力不变。
(1) 铁块排开水的体积:
$V_{\mathrm{排}}=50\ \mathrm{mL}=50\ \mathrm{cm}^3=5×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$
由阿基米德原理可得铁块受到的浮力:
$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×5×10^{-5}\ \mathrm{m}^3=0.5\ \mathrm{N}$
(2) 拉动注射器活塞向右抽气时,铁块自身的体积不变,浸没在水中排开水的体积不变,水的密度不变,根据$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$可知,铁块受到的浮力不变。
变式5 如图所示,用橡皮泥捏成的实心小球沉入水底,而用同样一块橡皮泥捏成的小船却能漂浮在水面上。关于橡皮泥受到的浮力,下列说法正确的是()

A.橡皮泥小球受到的浮力等于自身的重力
B.橡皮泥小球受到的浮力大于自身的重力
C.橡皮泥小船受到的浮力等于自身的重力
D.橡皮泥小船受到的浮力大于自身的重力
A.橡皮泥小球受到的浮力等于自身的重力
B.橡皮泥小球受到的浮力大于自身的重力
C.橡皮泥小船受到的浮力等于自身的重力
D.橡皮泥小船受到的浮力大于自身的重力
答案
C
解析
根据物体浮沉条件分析:1. 实心橡皮泥小球沉入水底,此时小球受到的浮力小于自身重力,因此A、B错误;2. 橡皮泥小船漂浮在水面上,受力平衡,小船受到的浮力与自身重力大小相等,因此C正确,D错误。
典例6 小科从课外资料中了解到,庄子曾提出:如果水积得不够多,那么承载大船就没有力量。也就是说,浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗?

典例6图
(1)小科从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲所示),再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙所示),然后他(填操作),发现木块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为N,从而得出木块漂浮时所受浮力大小与水的多少无关。
(2)小科进一步开展了如图丙所示的实验,往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10 N的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。这时B盆所受浮力$F_{浮}=G_{B盆}+10\ \mathrm{N}>10\ \mathrm{N}$,继续往B盆内加30 N的水,B盆仍漂浮。小科做此实验的目的是。
(3)结合小科的探究活动,你认为面对前人的观点,应采取的做法是(填字母)。
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点也可以质疑
B.多数人认同的观点,我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点,我们就可以放心接受
典例6图
(1)小科从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲所示),再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙所示),然后他(填操作),发现木块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为N,从而得出木块漂浮时所受浮力大小与水的多少无关。
(2)小科进一步开展了如图丙所示的实验,往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10 N的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。这时B盆所受浮力$F_{浮}=G_{B盆}+10\ \mathrm{N}>10\ \mathrm{N}$,继续往B盆内加30 N的水,B盆仍漂浮。小科做此实验的目的是。
(3)结合小科的探究活动,你认为面对前人的观点,应采取的做法是(填字母)。
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点也可以质疑
B.多数人认同的观点,我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点,我们就可以放心接受
答案
解:
(1) 向烧杯中加入适量的水(或从烧杯中倒出适量的水,改变烧杯内水的总量)
2.4
(2) 探究较少的水能否产生大于自身重力的浮力,进一步验证浮力大小与液体的多少无关
(3) AC
(1) 向烧杯中加入适量的水(或从烧杯中倒出适量的水,改变烧杯内水的总量)
2.4
(2) 探究较少的水能否产生大于自身重力的浮力,进一步验证浮力大小与液体的多少无关
(3) AC
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