【題目】小含同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗,請你根據(jù)小含的實驗探究回答下列問題:

(1)實驗步驟CE的數(shù)據(jù)表明浮力大小與_________;根據(jù)AE兩圖所標的實驗數(shù)據(jù)可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力大小為_______N。

(2)小含對ABCD四個步驟分析時,發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時與深度有關(guān),有時與深度又無關(guān)對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而______(選填“增大”、“減小”或“不變”)當物體浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與深度_______(選填“有關(guān)"或“無關(guān)")。

(3)根據(jù)小含的實驗數(shù)據(jù)可知物塊A的密度是_________。

(4)若已知容器的底面積是物體底面積的2,在步驟B的基礎(chǔ)上往容器中加水使物體剛好全部浸沒,此時水對容器底部的壓強增加了400Pa,所加水的質(zhì)量為____kg。 (已知彈簧彈力每變化0. 5N,伸長量就變化1cm)

(5)愛物理的小含在學習了浮力這一章之后設(shè)計了一個實驗測某金屬塊的密度,如圖所示實驗器材有小空桶、溢水杯、燒杯、量筒和水,實驗步驟如下

讓小空桶漂浮在盛滿水的溢水杯中,如圖甲;

②將金屬塊浸沒在水中,測得溢出水的體積為10mL如圖乙;

③將燒杯中10mL水倒掉,從水中取出金屬塊,如圖丙

④將金屬塊放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,測得此時溢出水的體積為23mL,如圖丁,

則被測金屬塊的密度是_______。在實驗步驟③和④中,將沾有水的金屬塊放入小空筒,測出的金屬塊密度將________(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。

【答案】液體密度 2.4 增大 無關(guān) 4×103 0.3 3.3 不變

【解析】

第一空.C、E實驗中,物體都浸沒在液體中,控制了物體浸入液體的體積不變,改變了液體的密度,最終彈簧測力計示數(shù)為不同,表明:浮力大小與液體的密度有關(guān)。

第二空.A圖物體在空氣中,彈簧測力計示數(shù)為物體的重力,即G=8N;E圖物體浸沒在鹽水中,彈簧測力計示數(shù)為F=5.6N。根據(jù)稱重法測浮力,物體浸沒在鹽水中受到的浮力為:

F=G-F=8N-5.6N=2.4N。

第三空.由A、BC可知,當物體浸沒前,物體浸入水中越深,排開水的體積越大,受到的浮力越大。即浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大。

第四空.由A、C、D可知,當物體浸沒在水中后排開水的體積不變,彈簧測力計示數(shù)不變,則浮力不變。說明浮力的大小與深度無關(guān)。

第五空.物體重力G=8N,則其質(zhì)量為:

m===0.8kg。

A、CA、D可知,物體浸沒在水中受到的浮力為:

F′=8N-6N=2N,

此時物體排開水的體積等于物體體積,根據(jù)阿基米德原理,得:

V=V===2×10-4m3。

則物體得密度為:

ρ===4×103kg/m3。

第六空.設(shè)物體底面積為S、物體在B步驟中浸入水中的深度為h1、露出水面的高度為h2、加水使物體剛好全部浸沒后物體上升高度為h3。B步驟中物體受到的浮力為8N-7N=1N,加水浸沒后受到的浮力為2N,即加水后彈簧測力計示數(shù)減小了1N,因彈簧彈力計每變化0. 5N,伸長量就變化1cm,所以在B步驟的基礎(chǔ)上加水使物體浸沒后,彈簧測力計的彈簧收縮了2cm,即物體上升高度h3=2cm=0.02m。

B步驟中,物體排開水的體積為:

VB===1×10-4m3,

則物體此時浸入水中的深度為:

h1=,

物體露出水面的高度h2等于物體總高度()減去浸入水中的深度,為:

h2=- h1=-=,

則加水后水面上升的高度為:

h= h2+ h3=+0.02m,

則水面上升的總體積為:

V=2Sh=2S+0.02m),

因加入水使物體浸沒后,物體原來露出水面的體V被水淹沒,所以加入水的體積V等于水面上升的總體積V減去V

V=V-V=V-V-VB),

則加入水的質(zhì)量為:

m=ρV

=ρ[V-V-VB]

= ρ[2Sh-V-VB]

= ρ[2S+0.02m-V-VB]

=ρV-VB +2S×0.02m),

即:

m=ρV-VB +2S×0.02m…………………………

因加水后水對容器底部的壓強增加了400Pa,其壓強增大是由于壓力增大而導致的,壓力增大量等于加入水的重力與物體受到的浮力增大量之和,因加水后物體浮力增加了1N,則:

F=G+F= mg+1N

所以:

=

即:

400Pa=…………………………

將①、②聯(lián)列解得:

m=0.3kg。

第七空.因甲圖中水面與溢水口相平,所以乙圖中將金屬塊浸沒在水中,溢出水的體積即為金屬塊體積,即V=10mL=10cm3。將金屬塊取出放入小筒中,處于漂浮,再溢出23mL水,即從甲圖到丁圖溢出水(排開水)的總體積為V=10mL+23mL=33mL=33cm3,因小筒在甲圖中本來就漂浮,根據(jù)阿基米德原理,則所以排開水所受的重力即為金屬塊漂浮時受到的浮力,再根據(jù)漂浮條件,該浮力即為金屬塊的重力,所以金屬塊的重力為:

G===0.33N

則金屬塊的質(zhì)量為:

m===0.033kg

金屬塊的密度為:

ρ===3.3×103kg/m3=3.3g/cm3

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,C是水平地面,AB是兩個長方體物塊,F是作用在物塊B上沿水平方向 的力,大小為200N,物塊AB以相同的速度做勻速直線運動。由此可知,關(guān)于A、B間摩擦力F1B、C間摩擦力F2的分析中,正確的是

A. F1=0N F2=200NB. F1=0N F2=0N

C. F1=200N F2=0ND. F1=200N F2=200N

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【題目】小紅和小明學習杠桿的知識后,進行了下面的探究活動:

1)小紅探究杠桿的平衡條件,探究前她發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,如圖甲所示,她應(yīng)將左端的平衡螺母向_________(選填)調(diào)節(jié),直至杠桿在水平位置平衡,同時支點選在均勻杠桿的中點是為了消除杠桿_________對實驗的影響。

2)杠桿平衡后,小紅在杠桿兩邊掛上鉤碼,使杠桿恰好在水平位置平衡,如圖乙聽示,這樣便于測量_________。若此時在左右鉤碼的下方再掛一個相同鉤碼,杠桿將_________(選填靜止不動”“左端下降右端下降)。

3)小紅收集了表中的數(shù)據(jù),分析得出杠桿的平衡條件是__________________。

次數(shù)

動力F1/N

動力臂l1/m

阻力F2/N

阻力臂l2/m

1

0.5

0.2

1.0

0.1

2

1.0

0.15

1.5

0.1

3

3.0

0.1

2.0

0.15

4)小明繼續(xù)進行實驗探究,他準備了一個質(zhì)地均勻的輕質(zhì)杠桿,在水平方向調(diào)節(jié)平衡,并在杠桿左右放上不同數(shù)量的相同的硬幣,杠桿仍在水平位置平衡。他用刻度尺測量力臂l1l2的方法如圖丙所示,則2l1_________3l2(選填“>”“<”“=”)。

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【題目】標有“6V 4.8W”的小燈泡L和標有“6V 3.6W”的小型電加熱器R,它們電流與電壓變化的關(guān)系如圖甲所示,F(xiàn)將它們連入圖乙所示電路中,閉合開關(guān)S,其中一用電器正常工作,下列說法正確的是( )

.

A. 燈泡的電阻與電壓和電流有關(guān)

B. 電源電壓為10.5V

C. 如果電源電壓減小5V時,電壓表與電流表示數(shù)的比值變小

D. 如果電源電壓減小5V時,通過燈泡的電流為0.3A

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1電源電壓;

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3當開關(guān)都斷開時,電燈兩端的電壓。

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A. ①④ B. ③④ C. ①②④ D. ①③

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③小燈泡的額定功率P額=_____(用已知量和所測物理量符號表示結(jié)果)。

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【題目】在探究串聯(lián)電路電壓特點時,某同學連接的電路如圖所示。對于實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象及分析,下列判斷正確的是(

A. 開關(guān)閉合后,若燈泡L2不亮、L1亮,一定是L2燈絲斷了

B. 開關(guān)閉合后,如果電壓表示數(shù)為零,燈泡L2一定不發(fā)光

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