探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验实验器材:体积相同的甲、乙两物体(ρ甲>ρ乙>ρ盐水>ρ水),弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。小明利用上述器材完成实验
题型:不详难度:来源:
探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验 实验器材:体积相同的甲、乙两物体(ρ甲>ρ乙>ρ盐水>ρ水),弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。
小明利用上述器材完成实验,记录数据如下表:
实验次数
| 物体
| 物体重力/N
| 液体密度 g/cm3
| 物体浸在液体中的体积/cm3
| 物体浸在液 体中时测力 计的示数/N
| 物体浸在液体中所受的浮力/N
| 1
| 甲
| 4
| 1.0
| 40
| 3.6
| 0.4
| 2
| 甲
| 4
| 1.0
| 60
| 3.4
| 0.6
| 3
| 甲
| 4
| 1.0
| 100
| 3.0
| 1.0
| 4
| 甲
| 4
| 1.2
| 100
| ①
| ②
| 5
| 乙
| 2
| 1.2
| 100
| 0.8
| 1.2
| (1)在第4次实验中,弹簧测力计的示数如图所示。这个弹簧测力计的分度值为 N,表格中①的数据为 N,②的数据为 N。 (2)分析比较第1、2、3次实验,能够得到物体在液体中受到的浮力大小与 有关;分析比较第3、4次实验,能够得到物体在液体中受到的浮力大小与 有关。 (3)探究物体在液体中受到的浮力大小与物体本身密度的关系时,应分析比较 两次实验,根据实验数据可知物体在液体中受到的浮力大小与物体密度 (选填 “有关”或“无关”)。 |
答案
(1)0.2 2.8 1.2(2)物体浸在液体中的体积(或物体排开液体的体积) 液体的密度 (3)4、5 无关 |
解析
试题分析:(1)在第4次实验中,弹簧测力计的示数如图所示。这个弹簧测力计0到1之间有5小格,所以弹簧测力计的分度值为0.2N,表格中①的数据为即为弹簧测力计示数2.8N,②的数据为G-F=4N-2.8N=1.2N。(2)分析比较第1、2、3次实验,物体相同、物体重力相同、排开液体密度相同情况下得到物体在液体中受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关;分析比较第3、4次实验,不同量为排开液体密度得到物体在液体中受到的浮力大小与液体密度有关。(3)探究物体在液体中受到的浮力大小与物体本身密度的关系时,应使物体本身密度不同而其他量相同,符合条件的是4、5两次实验,根据实验数据可知物体在液体中受到的浮力大小与物体密度无关。 |
举一反三
AC为轻杆,杆始终保持水平,O为支点,OA=OC=25cm,CD⊥OC,AB绳与水平方向成30°角,即∠OAB=30°,AB绳所能承受的最大拉力为10N.
(1)当烧杯中未装入水时,求D端所悬挂重物的最大重力为多少? (2)当烧杯中装入水时,重物浸没在水中,已知所悬挂重物体积为125cm3,ρ水=1.0×103kg/m3,求此时D端所悬挂重物的最大重力又为多少?(g=10N/kg) |
“远征号”潜水艇在我国钓鱼岛执行任务时既能下沉又能上浮,俊析物理兴趣小组的同学对此问题进行了以下探究。 【提出问题】“远征号”潜水艇在执行任务时是如何实现上浮和下沉的呢? 【进行猜想】物体的浮沉取决于物体的重力与浮力的大小 【实验器材】一个小玻璃空药瓶、干抹布、橡皮筋、细线、烧杯、水、刻度尺、薄膜塑料袋、餐巾纸 【进行实验】 (1)将小玻璃空药瓶装入大部份水,旋紧瓶盖,放入水中,观察到小瓶下沉,捞出后用用餐巾纸擦干小瓶,用细线系着挂在橡皮筋下(如图甲所示),并用刻度尺量出橡皮筋的长度为L1; (2)在薄膜塑料袋内放一装满水的烧杯,将此瓶浸没在烧杯中,用薄膜塑料袋收集从烧杯中溢出的水,再将塑料袋及收集的水挂在同一橡皮筋下,用刻度尺且出此时橡皮筋的长度为L2;此时L1>L2,说明浮力____重力(选填“>”、“<”或“=”),物体会下沉。 (3)倒出小瓶中的水,用餐巾纸擦干小瓶,旋紧瓶盖,将小瓶浸没水中放手后,观察到小瓶上浮,捞出小瓶,用餐巾纸擦干,旋紧瓶盖:挂在同一橡皮筋下,用刻度尺量出此时橡皮筋的长度为L3,此时应通过比较_____和L3的长短,就能比较物体受到的浮力与重力的大小,于是,知道物体上浮的条件。 (4)在小瓶不断上浮未露出水面的过程中,它受到的浮力将________(选填“变大”或 “变小”或“不变”)。 (5)改变小瓶中水的多少,重复上面的实脸,进行多次实验。 【实验结论】如图乙所示的潜水艇结构模型和实验所用的小药瓶实现浮沉的共同之处,都是靠改变______ 来实现浮沉的。“远征号”潜水艇在执行任务时就是依据此原理实现上浮和下沉。
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在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中: 实验器材:弹簧测力计、溢杯、空杯、三个大小相同的正方体物块、细线。 小凤所在小组根据老师提供的实验器材进行实验,并将实验数据记录在下表中:
研究对象
| 物块重G/N
| 空杯重G杯/N
| 物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F′/N
| 杯、水总重G总/N
| 浮力的大小F浮/N
| 排开水所受的重力G排/N
| 物块1
| 1.25
| 0.35
| 1.1
| 0.5
| 0.15
| 0.15
| 物块2
| 1.15
| 0.35
| 1.0
| 0.5
| 0.15
| 0.15
| 物块3
| 0.45
| 0.35
| 0.3
| 0.5
| 0.15
| 0.15
| 根据实验器材和表中数据,完成下列题目: (1)浸入液体中的物体所受浮力的大小________物体排开的液体所受重力的大小。 (2)把物块1浸没在水中,放手后将________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。 (3)由本次实验可确定,浸入液体中的物体,所受浮力的大小与物体的________无关。 (多选题,只填写字母) A.重力B.质量C.体积D.密度E.形状 |
小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中,静止时,如图所示,从观察到的现象可以判断:ρ甲 ρ乙;若该密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙,则m甲 m乙 (该题两空均选填“<”“=”或“>”)。
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鱼缸中装满水,在水中轻轻放入一只小船,小船漂浮在水面上,从鱼缸中溢出5×10 -4m3 的水。则小船受到的浮力是 N,小船受到的重力与浮力关系是 (ρ水="1.0" x103kg/m3 g =10N/kg) |
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