Question

【題目】小明從井中提水時發(fā)現(xiàn)盛滿水的水桶露出水面越多，提桶的力就越大.由此他猜想:浮力大小可能與物體排開液體的體積有關(guān).于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計和燒杯進(jìn)行了如圖所示的探究.

（1）分析圖中實驗步驟①②③④可知，物體排開液體的體積大，所受的浮力越_____.

（2）實驗結(jié)束后，小明繪制了兩條(圖中曲線a與b)力與物體浸入水的深度變化曲線，其中有彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線，如圖所示.(ρ水=1.0×103 kg/m3，取g=10 N/kg)分析圖象甲可知:

①曲線______(a/b)描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況.

②該金屬圓柱體浸沒在水中所受的浮力為_____N,該金屬圓柱體的密度為____kg/m3.

（3）小明的同學(xué)小聰找了另外一種材料做的金屬圓柱體,按照小明的實驗步驟也繪制彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入水深度變化的曲線,但是小聰忘了在圖像中記錄彈簧測力計示數(shù), 如圖像乙所示,小聰所用金屬圓柱體的密度是 _____kg/m3.

Answer 1

【答案】大 a 1.0 2.7×103 2×103

【解析】

第一空．由圖可知，隨著物體浸入水中體積的增大，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，說明物體受到的浮力不斷增大；

第二空．圖象a表示的是隨物體浸入液體深度的增大，物體受到的浮力開始越來越大，最后保持不變；圖象b表示的是隨物體浸入液體深度的增大，物體受到的拉力開始越來越小，最后保持不變。所以描述浮力與深度關(guān)系的是a；

第三空．由圖丙可知，當(dāng)金屬圓柱體完全浸沒時，受到的浮力為

F浮=1.0N；

第四空．由圖丙可知，金屬圓柱體的重力為

G=2.7N，

所以質(zhì)量為

m==0.27kg，

金屬圓柱體的體積為

V=V排== 1.0×10-4m3，

金屬圓柱體的密度為

ρ== 2.7×103kg/m3；

第五空．由圖丁可知，當(dāng)物體全部浸入水中，拉力大小等于浮力大小，由稱重法可知

F浮=G-F，

F浮=G- F浮，

2F浮=G，

2ρ水gV=ρ物gV，

ρ物=2ρ水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3。