问题描述:
小明探究影响浮力大小的因素时,用水和另一种液体做了如图所示的实验.请仔细观察图并回答下列问题:(忽略绳的体积和重力)(1)比较图C和D可知,物体受到的浮力大小与___有关.
(2)比较图B和___可知,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关.
(3)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而___,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度___.
(4)在图D中物体受到的浮力是___N.
(5)图B中,水对杯底的压强___物体放入前水对杯底的压强;比较图C和D可知,水对烧杯底部的压强___液体对烧杯底部的压强.(选填“大于”“小于”或“等于”)
(6)聪明的小明还通过以上实验数据计算出物体的密度是___kg/m3,液体的密度是___kg/m3.(g=10N/kg)
最佳答案:
(1)图C与图D,物体都是浸没,物体排开液体的体积是一定的,但液体密度不同,是探究浮力的大小和液体密度的关系;
(2)要探究浮力的大小和排开液体的体积的关系,就要保证液体的密度和物体浸没在液体中深度相同,而物体排开液体的体积不同,故B、C两图符合此条件;
(3)由F浮=ρ液gV排得,浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度无关;
(4)从图A知物体的重力G=6N,图D中,弹簧测力计的示数FD=4.4N,
则物体受到浮力F浮D=G-FD=6N-4.4N=1.6N;
(5)图B中物体放入后,排开的水使水面升高,根据p=ρgh可知液体密度不变,h变深,压强变大;
比较图C和D可知,深度相同,根据p=ρgh可知,水的密度大于液体密度,水对烧杯底部的压强大于液体对烧杯底部的压强;
(6)由图C可知:物体浸没时F浮C=G-FC=6N-4N=2N;
由F浮=ρ水gV排得:
V=V排=
F浮C |
ρ水g |
2N |
1×103kg/m3×10N/kg |
物体的质量:
m=
G |
g |
6N |
10N/kg |
ρ=
m |
V |
0.6kg |
2×10-4m3 |
由F浮=ρ液gV排得:
ρ液=
F浮D |
gV排 |
1.6N |
10N/kg×2×10-4m3 |
故答案为:(1)液体密度;(2)C;(3)增大;无关;(4)1.6;(5)大于;小于;(6)3×103;0.8×103.
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