3.小明利用如圖所示裝置,探究浮力大小與排開液體體積的關(guān)系.
(1)他發(fā)現(xiàn)隨著圓柱體進(jìn)入水中體積的增加,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小,由此可得出結(jié)論:當(dāng)液體密度一定時(shí),物體排開液體的體積越大,所受浮力越大.
(2)他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了從圓柱體剛接觸水面一直到剛浸沒水中的過程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1隨圓柱體所受浮力F變化的圖象,如圖乙所示.請(qǐng)你根據(jù)圖象分析:Danger彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=2.3N時(shí),F(xiàn)=6.7N;圓柱體的體積是700cm3
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,若將圓柱體繼續(xù)下移(不接觸容器底),則在整個(gè)過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1隨圓柱體所受浮力F變化的圖象應(yīng)為A.

(4)圓柱體浸沒后,若撤掉彈簧測(cè)力計(jì),則圓柱體將下沉(選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”).

分析 (1)物體受的浮力等于物體重力減去彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)根據(jù)圖象讀出物體的重力,知道彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),求出浮力;根據(jù)FgV求出排開水的體積,即為圓柱體的體積;
(3)物體完全浸沒后,排開水的體積不變,浮力不變,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變;
(4)根據(jù)物體的浮沉條件判斷圓柱體的狀態(tài).

解答 解:(1)當(dāng)液體密度一定時(shí),隨著圓柱體進(jìn)入水中體積的增加,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小,而物體受的浮力等于物體重力減去彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),所以物體受的浮力越來(lái)越大;
(2)根據(jù)圖象可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)最大時(shí),即為物體的重力G=9N,
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=2.3N時(shí),F(xiàn)=G-F1=9N-2.3N=6.7N;
圓柱體浸沒在水中時(shí),受到的浮力最大,由圖乙可知此時(shí)圓柱體受到的浮力F′=7N,
由FgV可得,圓柱體的體積:
V=V′=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{7N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7×10-4m3=700cm3;
(3)物體完全浸沒后,若將圓柱體繼續(xù)下移(不接觸容器底),排開水的體積不變,浮力不變,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,故選A;
(4)由表中數(shù)據(jù)可知,物體重力為9N,完全浸沒時(shí)受的最大浮力為7N,重力大于浮力,所以圓柱體浸沒后,若撤掉彈簧測(cè)力計(jì),則圓柱體將下沉.
故答案為:(1)所受浮力越大;(2)6.7;700;(3)A;(4)下沉.

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)浮力大小與排開液體體積的關(guān)系、浮力計(jì)算公式的理解和掌握,讀懂表中數(shù)據(jù)是解決此題的關(guān)鍵.

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