小明用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.如图所示为探究过程及有关数据:(1)分析图A、B

发布时间:2020-08-07 21:52:53

小明用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.如图所示为探究过程及有关数据:
(1)分析图A、B、C、D,说明浮力大小跟______有关;
(2)分析图______,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(3)根据图中五个实验提供的信息,小明认为可以直接或间接地得到多个物理量的数值:(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):
①从图______可以得出金属块的重力G=______;
②从图______可以得出金属块完全浸没在水中时排开水的体积V排=______;
③从图A和E的信息可以求出煤油的密度ρ煤油=______.

网友回答

解:(1)图A、B、C、D中水的密度不变,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据F浮=G-F′,说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
(2)探究浮力与密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同,由图D和图E可知,物体排开液体的体积相同,两烧杯中液体不同,液体密度不同,物体受到的浮力不同,因此图D、E说明浮力大小跟液体密度有关;
(3)由图A可知,物体的重力G=10N,由图E可知,物体浸没在煤油中时,弹簧测力计对物体的拉力F=7.6N,则物体受到的浮力F浮=G-F=10N-7.6N=2.4N.
(4)由图A与图D可知,金属块完全浸没在水中时受到的浮力是10N-7N=3N,金属块所受浮力等于金属块排开液体的重力,金属块浸没且碰到了装水的烧杯底部时,金属块排开水的重力不变,所受浮力不变,则金属块受到的浮力仍为3N.
(5)①由图A可知,金属块的重力G=10N;
②由图A与D可知,金属块完全浸没在水中时,排开水的体积V排=800ml-500ml=300ml=3×10-4m3;
③金属块浸没在煤油中弹簧测力计的示数F′=7.6N,
金属块在煤油中受到的浮力F浮=G-F′=10N-7.6N=2.4N,
∵物体完全浸没时排开液体的体积和本身的体积相等,
∴根据阿基米德原理可得,煤油的密度:
ρ煤油====0.8×103kg/m3.
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