Question

【題目】為探究“浮在液面上的實(shí)心球體露出液面的體積與哪些因素有關(guān)”，某小組同學(xué)提出可能與實(shí)心球的密度、實(shí)心球的球體體積等因素有關(guān)，于是他們用甲、乙兩種不同物質(zhì)制成了若干個(gè)實(shí)心球體，放入盛有適量水的量筒中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將測(cè)量及計(jì)算得到的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表一中．

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)__________中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出：浮在水面上實(shí)心球體的體積相同時(shí)，球體的__________越大，露出水面的體積越�。�

（2）分析比較表中數(shù)據(jù)還可以初步得出的結(jié)論是浮在水面上實(shí)心球體的密度相同時(shí)， _______．

（3）若用乙物質(zhì)制成體積為15cm3的實(shí)心球體，當(dāng)它浮在水面上時(shí)露出水面的體積應(yīng)為__________cm3，實(shí)心球體所受到的浮力為__________N（g=10N/kg）．

（4）如圖所示為一種自動(dòng)貯水器的示意圖，若圖中的浮子是用甲物質(zhì)制成的，如果換用乙物質(zhì)制成相同體積的實(shí)心球體為浮子，貯水器中的最高水位__________（選填“升高”或“降低”）．

（5）在上述活動(dòng)的基礎(chǔ)上，小組同學(xué)認(rèn)為還須進(jìn)一步探究所得結(jié)論是否適用其它液體，表二所列三個(gè)方案中，符合探究要求的是__________（選填序號(hào)）．

Answer 1

【答案】1與5(或3與7,或4與8) 密度 露出水面的體積與球體的體積成正比 7.5 0.075 降低 A

【解析】

(1)由表一知,序號(hào)14的球體密度相同,58的球體密度相同(ρ乙<ρ甲),并且1與5、3與7、4與8的球體體積相同,所以比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與5(或3與7、4與8)中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出：浮在水面上實(shí)心球體的體積相同時(shí)，球體的密度越大，露出水面的體積越小。

(2)在序號(hào)14中,球體密度一定,體積之比為10cm3:15cm3:20cm3:30cm3=2:3:4:6，露出水面的體積之比為2cm3:3cm3:4cm3:6cm3=2:3:4:6；在序號(hào)58中，球體密度一定，體積之比與露出水面體積之比也是相同的。所以，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：浮在水面上實(shí)心球體的密度相同時(shí)，露出液面的體積與球體的體積成正比；(3)在序號(hào)58中,每個(gè)球體露出水面的體積都是總體積的====,所以,體積是15cm3的球體露出水面的體積為×15cm3=7.5cm3；

由阿基米德原理可知實(shí)心球體所受到的浮力為：F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×106m3=0.075N，

(4)已知兩個(gè)球的體積相同,并且ρ乙<ρ甲，所以乙材料的浮子露出水面的體積更大一些，即排開(kāi)水的體積小一些，因此液面會(huì)下降；

(5)要研究此規(guī)律是否適用與其它液體，必須使用同一個(gè)實(shí)心球放在不同液體中，觀察露出液面體積與液體密度是否有關(guān)。所以選擇A.