Question

【題目】小芳用如圖所示裝置探究浮力與物體浸在液體中的深度之間的關(guān)系，已知圓柱體A的底面積為20cm2，高10cm，足夠高的圓柱形容器甲裝有足夠多的水，物體從液面開始下降的過程中，測(cè)得彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h的關(guān)系如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7
下降高度(h/cm)	0	2	4	6	8	10	12
測(cè)力計(jì)示數(shù)(F/N)	5	4.5	4	3.5	3	3	3

(1)分析表中數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：在物體浸沒之前，浮力隨物體浸在液體中的深度的增加而______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；物體浸沒之后，浮力與物體浸沒在液體中的深度_____（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；

(2)由表格可知，A的重力為______ N，密度為______ kg/m3；若小芳實(shí)驗(yàn)前彈簧測(cè)力計(jì)未校零，指針在測(cè)力計(jì)零刻線以下就開始了測(cè)量，則由此得到的A的密度值將___________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；

(3)若在另一完全相同的容器乙中加入某未知液體，A在其中浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.8N，則該未知液體的密度為___________ kg/m3；

(4)第5次實(shí)驗(yàn)中，物體剛好漫沒，此時(shí)物體受到的浮力為____N，此時(shí)物體實(shí)際浸在液體中的體積為____ m3，圓柱形容器甲的底面積為_______ cm2。

Answer 1

【答案】增大 無關(guān) 5 偏大 2 100

【解析】

(1)[1]分析表中數(shù)據(jù)，在物體浸沒之前，隨著下降高度增加，測(cè)力計(jì)示數(shù)減小，可以得出結(jié)論：在物體浸沒之前，浮力隨物體浸在液體中的深度的增加而增大。

[2]分析表中數(shù)據(jù)，在物體浸沒之后，隨著下降高度增加，測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，可以得出結(jié)論：在物體浸沒之后，浮力與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。

(2)[3]由表格可知，當(dāng)物體下降高度為0時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于A的重力為5N。

[4]根據(jù)G=mg可得圓柱體A的質(zhì)量

圓柱體A的體積為

則圓柱體A的密度

[5]若小芳實(shí)驗(yàn)前彈簧測(cè)力計(jì)未校零，測(cè)物圓柱體A的重力比實(shí)際值偏大，則質(zhì)量偏大，根據(jù)可知，由此得到的A的密度值將偏大。

(3)[6]A在其中浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.8N，根據(jù)稱重法可得A在里面受到的浮力

A在其中浸沒，則排開液體體積等于物體體積，根據(jù)可得液體密度

(4)[7]第5次實(shí)驗(yàn)中，物體剛好漫沒，根據(jù)稱重法可得此時(shí)物體受到的浮力

[8]根據(jù)可得此時(shí)物體實(shí)際浸在液體中的體積

[9]物體高10cm，此時(shí)A下降了h1為8m，但剛好浸沒，即物體下降8m時(shí)，物體A排開水使物體A剛好被浸沒，有

代入數(shù)據(jù)解得 ，即容器甲的底面積為100cm2。