Question

【題目】小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，用到如下器材：分度值為0.1N的彈簧測力計，底面積為5cm2、高度為6cm的實心圓柱體銅塊，相同的大燒杯若干，水，密度未知的某種液體，細線等．（g=10N/kg）

（1）小冉進行了如圖甲所示的實驗：A步驟所示彈簧測力計的示數為_____N．用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度，步驟如圖B、C、D、E、F所示（液體均未溢出），并將其示數記錄在上表中：

（2）請在圖乙中畫出步驟B中銅塊受到所有力的示意圖（以●點代替物塊）________．

（3）分析實驗步驟A、B、C、D、E，可以說明浮力大小跟_____有關．

（4）小冉用表格中的數據算出了某種液體的密度是_____ kg/m3（結果保留一位小數），當物塊的下表面受到水的壓力是0.25N，那么此時物塊露出水面的高度為_____cm．

（5）如果小冉想知道該圓柱體物塊的密度，應選擇圖甲中的兩個步驟可求出，求出的圓柱體物塊密度為_____．

Answer 1

【答案】 2.7N 排開液體的體積 1.3×103 1 9×103kg/m3

【解析】解答：(1)彈簧測力計的分度值為0.1N，故其重力G＝2.7N；(2)銅塊受到三個力的作用：豎直向下的重力、豎直向上的浮力及拉力，示意圖如圖所示：(3)實驗步驟A. B. C. D. E中，物體排開液體的密度不變，排開液體的體積變化，物體受到的浮力逐漸變化，說明浮力大小與排開液體的體積有關；(4)實驗步驟E中,物體受到的浮力為F浮E＝GF拉E＝2.7N2.4N＝0.3N,實驗步驟F中,物體受到的浮力為F浮F＝GF拉F＝2.7N2.3N＝0.4N,因物體均浸沒,所以V排水＝V排液,根據阿基米德原理, 水＝,所以ρ液＝×ρ水＝×1×103kg/m3≈1.3×103kg/m3.下表面受到的壓強為：p＝＝＝500Pa；則水的深度為：h＝＝＝0.05m＝5cm，此時物塊露出水面的高度為h′＝6cm5cm＝1cm；(5)根據圖甲中的AE可以求出浮力：F浮E＝GF拉E＝2.7N2.4N＝0.3N；則金屬塊排開的水的體積即金屬塊的體積：V＝V排＝＝＝0.3×104m3

圓柱體物塊的密度為：ρ＝＝＝＝9×103kg/m3