2.為了研究將物體浸沒在水中時水對容器底部壓強的增加量△p
水與物體體積、質(zhì)量的關(guān)系,小李和小華兩位同學(xué)將質(zhì)量和體積不同的物體分別浸沒在盛有水的同一圓柱形容器中,并分別進(jìn)行了實驗.
(1)小李探究:△p
水與放入物體質(zhì)量m的關(guān)系,于是選擇質(zhì)量不同、體積相同的三個物體,先后浸沒在盛有水的同一圓柱形容器中,并測得△p
水.實驗示意圖及相應(yīng)數(shù)據(jù)見表一.
表一
實驗序號 | 1 | 2 | 3 |
實驗示意圖 |  |  |  |
m(千克) | 3.0 | 2.5 | 2.0 |
△p水(帕) | 2500 | 2500 | 2500 |
分析比較表一中△p
水和相關(guān)條件,可得:△p
水與m無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).
(2)小華探究:△p
水與放入的物體的體積V的關(guān)系,于是選擇質(zhì)量相同、體積不同的合金物塊先后浸沒在盛有水的同一圓柱形容器,并測得△p
水.實驗數(shù)據(jù)記錄在表二中.
表二 表三
實驗序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | | 實驗序號 | 5 | 6 |
m(千克) | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | | m(千克) | 3.5 | 3.5 |
V(米3) | 3×10-3 | 6×10-3 | 9×10-3 | 12×10-3 | | V(米3) | 15×10-3 | 18×10-3 |
△p水(帕) | 3000 | 6000 | 9000 | 12000 | | △p水(帕) | 13500 | 13500 |
①分析比較表二中的第三行和第四行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)物體浸沒在盛有水的同一圓柱形容器中,△p
水與V成正比.
②小華繼續(xù)實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄在表三中.發(fā)現(xiàn)測得的實驗數(shù)據(jù)與表二中的結(jié)論不符合,原因可能是有水從容器中溢出.請?zhí)顚憣嶒炐蛱?中的相關(guān)數(shù)據(jù):△p
水為13500帕.
③若容器的容積為V
容,底面積為S,在該容器中倒入水的體積為V
水,將體積為V
物的合金物塊浸沒在水中,則水對容器底部壓強增加量所能達(dá)到的最大值△p
水最大=
\frac{{ρ}_{水}g({V}_{容}-{V}_{水})}{S}.(涉及的物理量均用字母表示)