Question

【題目】如圖所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)過程中彈簧測(cè)力計(jì)掛著同一金屬塊的示數(shù)。

（1）金屬塊浸沒在水中時(shí)，受到的浮力是______ N；

（2）分析圖丙、丁可知，浮力大小跟物體浸沒在水中的深度_____（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；

（3）分析______兩圖可知，浸在液體中的物體所受浮力大小跟液體密度有關(guān)。戊圖中鹽水的密度是______kg/m3。如果在實(shí)驗(yàn)中不小心使戊圖中的金屬塊接觸了容器底且與容器底有力的作用，此時(shí)測(cè)量出的鹽水密度值將______，（填“偏大”、“不變”或“偏小”）并分析原因______；

（4）實(shí)驗(yàn)中由于握著測(cè)力計(jì)的手臂易晃動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，讀數(shù)困難。請(qǐng)你寫出一種改進(jìn)措施_________________；

（5）由圖中數(shù)據(jù)可知，金屬塊的密度是_______kg/m3。

Answer 1

【答案】2 無關(guān) 丁、戊 1.2×103 偏大 見解析 將彈簧測(cè)力計(jì)固定在鐵架臺(tái)上，通過改變鐵夾的高度來改變浸入水中的多少 2.4×103

【解析】

(1)[1]根據(jù)稱重法測(cè)浮力，金屬塊在水中受到的浮力為

F浮=G-G丙=4.8N-2.8N=2N

金屬塊在水中受到的浮力為2N。

(2)[2]分析丙、丁兩圖，當(dāng)金屬塊浸沒在水中后，金屬塊的深度不同，但測(cè)力計(jì)示數(shù)相同，根據(jù)稱重法測(cè)浮力：F浮=G-G′知，所受浮力的大小相同，故得出當(dāng)金屬塊浸沒在水中后，所受浮力大小跟物體浸沒在水中的深度無關(guān)。

(3)[3]比較圖丁、戊，排開液體的體積相同，而排開液體的密度不同，兩圖中，測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，根據(jù)稱重法可知金屬塊受到的浮力不同，故由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：浸在液體中的物體受到浮力的大小與液體密度有關(guān)。

[4]金屬塊浸沒在水中受到的浮力

F浸水=2N……①

根據(jù)阿基米德原理有

F浸水=ρ水gV排水=ρ水gV物……②

由圖甲戊知，金屬塊浸沒在鹽水中受到的浮力

F浸鹽水=4.8N-2.4N=2.4N……③

根據(jù)阿基米德原理有

F浸鹽水=ρ鹽水gV排鹽水=ρ鹽水gV物……④

由②④得

ρ鹽水=ρ水……⑤

將①③代入⑤得

ρ鹽水=ρ水=1.2×103 kg/m3

[5][6]如果他在實(shí)驗(yàn)中不小心使戊圖中物體接觸了容器底且與容器底有力的作用，則測(cè)力計(jì)示數(shù)變小，導(dǎo)致F示鹽水變小，根據(jù)稱重法，故F浸鹽水變大，根據(jù)ρ鹽水=ρ水知，測(cè)量的鹽水密度值將偏大。

(4)[7]實(shí)驗(yàn)中，由于握著測(cè)力計(jì)的手臂晃動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，讀數(shù)困難，可以將彈簧測(cè)力計(jì)固定在鐵架臺(tái)上，通過改變鐵夾的高度來改變浸入水中的多少。

(5)[8] 由圖甲可知，金屬塊的重力G=4.8N，由G=mg可知，金屬塊的質(zhì)量

m===0.48kg

金屬塊浸沒在水中受到的浮力F浮= 2N，由F浮=ρ水gV排可知金屬塊的體積

V=V排== =2×104m3

金屬塊的密度

ρ===2.4×103kg/m3

金屬塊的密度為2.4×103kg/m3。