5. (2025·武汉校级模拟)下图是“探究浮力大小与哪些因素有关”的几个实验情景,弹簧测力计下悬挂的是同一个实心圆柱体,弹簧测力计的示数如图所示,图丙、丁中液面相平且圆柱体在液体中的位置相同。

(1)分析比较两图中的实验,可以探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关;分析比较两图中的实验,可以探究浮力的大小是否跟液体的密度有关。
(2)盐水的密度为$kg/m^{3}$。
(3)已知图乙中圆柱体下表面和图丙中圆柱体上表面在水中的深度相同,则图丙中圆柱体下表面受到液体的压力比图乙中圆柱体下表面受到液体的压力大$N$,图丁中圆柱体下表面受到液体的压力比图丙中圆柱体上表面受到液体的压力大$N$。
(1)分析比较两图中的实验,可以探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关;分析比较两图中的实验,可以探究浮力的大小是否跟液体的密度有关。
(2)盐水的密度为$kg/m^{3}$。
(3)已知图乙中圆柱体下表面和图丙中圆柱体上表面在水中的深度相同,则图丙中圆柱体下表面受到液体的压力比图乙中圆柱体下表面受到液体的压力大$N$,图丁中圆柱体下表面受到液体的压力比图丙中圆柱体上表面受到液体的压力大$N$。
答案
(1)乙、丙;丙、丁
(2)1.1×10³
(3)1;1.15
(2)1.1×10³
(3)1;1.15
6. (2025·荆门模拟)在“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中,小明按如图所示的步骤进行实验,已知图甲中溢水杯装满水后总重为$5N$。

(1)按图示甲、乙、丙、丁的顺序进行实验,可能会导致测量结果中的(填字母)。
A. 浮力偏大
B. 浮力偏小
C. 排开水的重力偏大
D. 排开水的重力偏小
(2)小明按照更合理的顺序进行实验后,图甲中测力计的示数为$1.5N$,图乙中测力计的示数为$1N$(物体未接触杯底),图丙中测力计的示数为$0.8N$。$(\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$,$g$取$10N/kg)$
① 图乙中物体受到的浮力大小为$N$;
② 图丁中测得小桶的重力为$N$;
③ 物体的密度为$kg/m^{3}$;
④ 图乙中溢水杯对水平地面的压力大小为$N$。
(1)按图示甲、乙、丙、丁的顺序进行实验,可能会导致测量结果中的(填字母)。
A. 浮力偏大
B. 浮力偏小
C. 排开水的重力偏大
D. 排开水的重力偏小
(2)小明按照更合理的顺序进行实验后,图甲中测力计的示数为$1.5N$,图乙中测力计的示数为$1N$(物体未接触杯底),图丙中测力计的示数为$0.8N$。$(\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$,$g$取$10N/kg)$
① 图乙中物体受到的浮力大小为$N$;
② 图丁中测得小桶的重力为$N$;
③ 物体的密度为$kg/m^{3}$;
④ 图乙中溢水杯对水平地面的压力大小为$N$。
答案
(1) $\boldsymbol{D}$
(2) ① $\boldsymbol{0.5}$;② $\boldsymbol{0.3}$;③ $\boldsymbol{3×10^{3}}$;④ $\boldsymbol{5}$
(2) ① $\boldsymbol{0.5}$;② $\boldsymbol{0.3}$;③ $\boldsymbol{3×10^{3}}$;④ $\boldsymbol{5}$
解析
(1) 按甲、乙、丙、丁的顺序实验,先将物体浸入溢水杯再测量空桶重力时,空桶内会残留部分水,导致测得的空桶重力偏大,根据$G_{排}=G_{桶+水}-G_{桶}$,会使计算出的排开水的重力偏小;浮力通过$F_{浮}=G_{物}-F_{拉}$计算,测量结果不受此顺序影响,故选D。
(2) ① 根据称重法测浮力:$F_{浮}=G_{物}-F_{乙}=1.5N-1N=0.5N$;
② 根据阿基米德原理$G_{排}=F_{浮}=0.5N$,已知$G_{桶+水}=0.8N$,则空桶重力$G_{桶}=G_{桶+水}-G_{排}=0.8N-0.5N=0.3N$;
③ 物体的质量$m_{物}=\frac{G_{物}}{g}=\frac{1.5N}{10N/kg}=0.15kg$,由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$得$V_{物}=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{0.5N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=5×10^{-5}m^{3}$,物体的密度$\rho_{物}=\frac{m_{物}}{V_{物}}=\frac{0.15kg}{5×10^{-5}m^{3}}=3×10^{3}kg/m^{3}$;
④ 溢水杯装满水总重为$5N$,物体对水的压力等于浮力$0.5N$,溢出的水重力等于浮力,根据力的平衡,溢水杯对水平地面的压力等于溢水杯装满水时的总重,即$5N$。
(2) ① 根据称重法测浮力:$F_{浮}=G_{物}-F_{乙}=1.5N-1N=0.5N$;
② 根据阿基米德原理$G_{排}=F_{浮}=0.5N$,已知$G_{桶+水}=0.8N$,则空桶重力$G_{桶}=G_{桶+水}-G_{排}=0.8N-0.5N=0.3N$;
③ 物体的质量$m_{物}=\frac{G_{物}}{g}=\frac{1.5N}{10N/kg}=0.15kg$,由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$得$V_{物}=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{0.5N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=5×10^{-5}m^{3}$,物体的密度$\rho_{物}=\frac{m_{物}}{V_{物}}=\frac{0.15kg}{5×10^{-5}m^{3}}=3×10^{3}kg/m^{3}$;
④ 溢水杯装满水总重为$5N$,物体对水的压力等于浮力$0.5N$,溢出的水重力等于浮力,根据力的平衡,溢水杯对水平地面的压力等于溢水杯装满水时的总重,即$5N$。
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