小陶帮爷爷浇菜园,他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大.由此他猜想:浮力大小可能与物体浸入液体的深度有关.于是他和小明用圆柱体、弹簧测力计、水和刻度尺等器材进行探究,如图所示,并记录了圆柱体下表面浸入水中深度h时弹簧测力计的示数(如表所示).
实验序号12345678910h/m00.020.040.060.080.100.120.140.160.18F/N9.58.57.56.55.54.53.53.13.13.1(1)当h=0.02m时,圆柱体受到的浮力是________牛.
(2)小陶分析实验序号1至7,得出初步结论是“浮力的大小与物体浸入液体深度成正比”.小明认为小陶得出的结论不够完整,理由是________.小明还认为实验过程不够完善,理由是________.
(3)陶选用的圆柱体高度范围是________
A“13厘米>h>12厘米”B“14厘米>h>13厘米”.
网友回答
解:(1)由表中数据可知,圆柱体重力G=9.5N;当h=0.02m时,弹簧测力计的示数为8.5N,
此时F浮=G-F示=9.5N-8.5N=1N;
(2)当圆柱体浸没液体前,物体受到浮力的大小与浸入的深度成正比,当圆柱体下表面所处深处达0.14m时,深度增加,浮力不再改变;所以小陶得出的结论不够完整,理由是当物体浸没液体前,物体受到浮力的大小与浸入的深度成正比,当物体浸没后,物体受到的浮力大小与深度无关.
实验过程因只使用了水实验的,所以不够完善理由是实验中选用的液体种类少,不易得出此结论应选用不同种类的液体进行实验.
(3)圆柱体浸入深度达0.014m后,其浮力不再改变,可见圆柱体的高度小于或等于0.14m,
∵F浮=G-F示,
∴当h=0.02m、0.04m、0.06m、0.08m、0.10m、0.12m、0.14m时圆柱体受到的浮力为F浮=1N、2N、3N、4N、5N、6N、6.4N,
因此,对前面的有效数据进行分析可得:圆柱体浸入的深度在0.12m前,每增加0.02m时,浮力增加1N,
但是,圆柱体浸入的深度由0.12m到0.14m时,深度增加0.02m,浮力增加0.4N,说明圆柱体在深度为0.12m时没有浸没,所以圆柱体的高度大于0.12m;
在深度为0.14m之前已经浸没,所以根据再浮力增加0.4N时,深度增加不到0.01m,圆柱体就浸没,所以圆柱体的高度小于0.12m+0.01m=0.13m,故选用的圆柱体高度范围是13cm>h>12cm,即选A.
故