2025年中考物理一轮复习:浮力实验专练
2025-01-24
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2025年中考物理一轮复习:浮力实验专练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= (用此题中所给字母表示)
(2)小明预期要获得的结论是: (用此题中所给字母表示);
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是 (写出一条即可);
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正,进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”,正确的观点是 (选填“能”或“不能”)验证;
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m2 m1,(选填“>”、“=”、“<”)。
2.小霞同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与 有关;
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关;
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:
①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会 (选填“变大”、“变小”、“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排;
②在图2中,已知重物是底面积为100cm2,高为8cm,重为10N的实心长方体,从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6cm,则重物最终浸入的深度为 cm(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm)。
3.某同学利用一只弹簧测力计和装有适量水的杯子,测出了一颗小石块的密度。测量方法如下:(1)用细线将小石块拴好,用弹簧测力计测出它的重力,记为G;
(2)再将小石块浸没在水中,用弹簧测力计测出石块受到的拉力,记为F;利用测出的物理量可得:小石块在水中受到的浮力是 ,小石块的密度ρ= (水的密度用ρ水表示)。
4.如图所示,某实验小组用水、刻度尺、弹簧测力计和圆柱体探究浮力的大小与深度的关系。他们分别记录了不同情况下弹簧测力计拉力的大小(如表所示),表中h表示圆柱体下表面浸入水中的深度。
h/m
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.12
0.16
F/N
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
6.0
6.0
(1)当h=0.05m时,圆柱体受到的浮力是 N;
(2)圆柱体完全没入水中前,弹簧测力计的拉力F与圆柱体下表面浸入水中深度h的关系F= 。
5.小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是 ,物体受到的浮力是 N;
(2)通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于 ;
(3)小红发现在步骤乙中将物体浸没在水中更深的位置时(未触底)弹簧测力计的示数不变,说明浸没在水中的物体所受浮力大小与浸没的 无关;
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ=0.8×10³kg/m³),物体受到的浮力 。(选填“变 大”、“变小”或“不变”)
6.如图所示,在“验证 ”的实验中,小顾同学将重力为2.0牛的物体浸没在水中,此时测力计示数为 牛,则物体受到的浮力为 牛,物体排开液体的重力等于 (用ρ水、V1、V2等字母表示)。
7.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,操作步骤如图所示,实验过程中弹簧测力计挂着同一物块。
(1)物块的重力大小是 N;
(2)在图乙中画出物块的浮力示意图;
(3)分析图乙、丙可知,浮力的大小跟 有关;
(4)图丙、丁中两液面相平,液体对容器底部的压强较大的是 。
8.小明的奶奶过生日时,爸爸给奶奶买了一条金项链,小明想测量这条金项链的密度。
(1)小明将天平放在水平工作台面上,发现天平如图甲所示,小明应先 ,然后再调节平衡螺母使天平平衡;
(2)测量过程中,当天平右盘内所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平恰好平衡,则金项链的质量是 ;
(3)将金项链浸没在装有水的量筒中,量筒中水面的位置如图丙所示,金项链的体积是 。小明计算出这条金项链的密度是 ;
(4)爸爸提出不用量筒,用图丁的弹簧测力计也能测出这条金项链的体积,他设想将金项链挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数,然后将金项链浸没在水中(但不沉底)读出弹簧测力计的示数,利用两次示数之差可以计算出金项链浸没在水中时受到的浮力,然后通过浮力计算出金项链的体积。你认为爸爸的测量方案是否可行 ,理由是 。
9.小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示。
(1)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关;
(2)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关。
10.在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出了如下的猜想:
A:可能与物体浸没在液体中的深度有关;
B:可能与物体的密度有关;
C:可能与液体的密度有关;
D:可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想,小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材,做了如图所示的实验进行探究、验证。
(1)分析比较实验①⑤,可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是 N;
(2)分析比较实验①④⑤,可以验证猜想 是错误的;
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想 是错误的;
(4)分析比较实验 ,可以验证猜想D是正确的;
(5)分析比较实验 可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(6)综合以上分析,得出最后的实验结论是:浸在液体中的物体所受浮力的大小与 有关;
(7)在进行实验⑥⑦过程中,也运用了控制变量法,保持了 不变。
11.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验.请你根据小明的实验探究回答下列问题.
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与 的关系;根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 N.
(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而 ,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 .
(3)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为 kg/m3.
12.张明同学非常喜欢学习物理,经常在课后自己做些小实验。他按照物理课本中一处“家庭实验”的信息材料自制简易密度计。
(1)他找来一根用完了的签字笔芯,金属笔头向下放入水中。发现笔芯静止时并未像书上那样竖漂浮在水面,而是横着漂浮在水面,他分析可能是因为金属笔头太轻了。以下做法哪些是合理的?(多选)( )
A.在笔芯金属头处缠绕一些细铜丝,使其能竖直漂浮在水面
B.立即停止实验,第二天请老师帮助解决问题后再继续完成实验
C.尝试选用笔管内有少量“墨水”的笔芯,选择能竖直漂浮在水面的笔芯
D.找到合适办法完成实验后给教材编者写信,讲述自己发现的问题并提出解决方案
(2)他用合适的笔芯放到水中静止后的情景如图(a)所示,测得水面上的长度为;放到另一液体中静止后的情景如图(b)所示,液面上的长度为。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则 。(选填或)
(3)如果笔芯的总长度为L,则与、h及H的关系式是 (用题中字母表示)
(4)为了检验自制密度计是否准确,他去实验室借来一支真实的密度计进行实验,他观察发现密度计的玻璃管上端部分比下端更细(如图所示),这样制作的目的是( )
A.便于用手取用,易于操作
B.为了节约成本,避免浪费材料
C.减轻密度计的质量,使密度计能够漂浮在液体中
D.密度计相邻两刻度线之间的距离增大,减小读数误差
13.如图所示是小李同学做“验证阿基米德原理”实验的情景。实验步骤如下:
①在弹簧测力计下悬挂一块金属块,记下测力计的示数的大小,即金属块所受的 ;
②在量筒中盛适量的水,记下水面的示数;
③将金属块浸没在水中,记下此时量筒内水面的示数 及测力计示数;
在此实验中,浮力的大小可以直接由 表示出来,量筒内液面的两次示数差表示 。若用表示水的密度,通过实验可以发现 和 的值是相等的,从而验证了阿基米德原理。(最后两空用题中字母表示)
14.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2的实心圆柱体物块,底面积为20cm2的相同的大烧杯若干、水、密度比水大的某液体、细线等。
(1)小冉进行了如图1所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 有关。
(3)小冉用表格中的数据算出了圆柱体的密度是 kg/m3。
(4)如图2若用测力计将该圆柱体提升至底面刚好接触水面处,往大烧杯中缓缓加水,当圆柱体恰好没入水中时(没有水溢出),水对烧杯底部压强比原来增大了 Pa,加入水的质量是 g。(弹簧测力计0刻度线与1N刻度线之间的间隔为1cm)
15.小萌探究“物体在液体中受到的浮力大小与哪些因素有关”.他将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水.用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,如图甲所示.再将金属块缓慢浸入溢水杯的水中,且始终不与杯接触,如图乙所示.
(1)随着金属块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数逐渐变小,说明物体所受浮力大小逐渐 ;然后将金属块浸没在水中不同深度,发现弹簧测力计的示数不变.根据上述现象可得出物体在水中受到的浮力大小与 有关.
(2)根据实验数据,物体浸没在水中时所受的浮力为 N,还可测出物体的密度为 kg/m3.
(3)小萌另取杯酒精,用弹簧测力计吊着该金属块浸没于酒精中,观察到弹簧测力计示数为3.4N,由此初步得到:物体在液体中受到的浮力大小与 有关.
(4)从金属块开始浸入装满液体的溢水杯,直至浸没一定深度的过程中,电子秤的示数变化情况是 (选填“先变大后不变”,“先变小后不变”或“不变”).该实验装置 (选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理.
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习:浮力实验专练》参考答案
1. F1-F2 F3-F4 F1-F2=F3-F4 溢水杯内没有注满水 能 =
【详解】(1)[1][2]称重法测量浮力,故铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F1-F2;测得铁球排开水所受的重力是总重减去空桶重,故为F3-F4。
(2)[3]根据阿基米德原理,F1-F2=F3-F4。
(3)[4]溢水杯内没有注满水,导致排开液体的重力偏小,F浮大于G排。
(4)[5]仍然可以验证浮力与排开水的重力关系,因为没有浸没,浮力仍然等于排开水的重力。
(5)[6]溢水杯里装满了水,质量为m1,当用一根细线挂着小球,浸没在水中,若不是溢水杯,增加的压力即为浮力,又由于阿基米德原理,增加的浮力等于排开水的重力,故增加的质量等于排开水的质量,故此时弹簧秤的示数m2,故两示数相等。
2. 1 排开液体体积 液体密度 变大 4
【详解】(1)[1]由图A可知,金属块的重力G=4N,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′=3N,则金属块浸没在水中所受的浮力
F浮=G-F′=4N-3N=1N
(2)[2]由A、B、C、D四个图可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]由A、D、E三图可知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不相同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)①[4]如图2,小明将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计甲的示数F′=G﹣F浮变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数变大。
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等,从而证明了F浮=G排;
②[5]因平台又上升后,由于物体受浮力,弹簧测力计示数会减小,且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm,所以,设物体静止时弹簧缩短了hcm,此时物体浸入水中的深度为(6﹣h)cm,弹簧测力计示数为
即
F=G﹣2N/cm×h
此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡,所以
F+F浮=G
即
(10N﹣2N/cm×h)+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×(6﹣h)×10﹣6m3=10N
解得h=2cm;所以重物浸入深度为
6cm﹣2cm=4cm
3.
【详解】[1]将小石块浸没在水中,此时小石块受到竖直向下的重力等于小石块受到的浮力和拉力之和,即
G=F浮+F
所以小石块在水中受到的浮力是
F浮=G-F
[2]根据可以求出石块的质量m,根据阿基米德原理可知石块的体积等于石块浸没时排开水的体积,即
根据可知石块的密度为
4. 2.5 10N﹣50N/m×h(h≤0.08m)
【分析】(1)当h=0.05m时,弹簧测力计的示数为7.5N,则F浮=G-F;
(2)从表中可以看出,当圆柱体下表面所处深处达8cm时,深度增加,浮力不再改变,此时圆柱体已开始完全浸没。而我们要分析的则是在其完全浸没前弹簧测力计的拉力F与浸入水中深度的关系;求出h=0.01m、0.02m、0.03m、0.04m、0.05m、0.06m、0.07m、0.08m时圆柱体受到的浮力,分析出浸没前所受浮力与浸入水中深度的关系,进而根据F浮=G-F得出浸没前弹簧测力计的拉力F与浸入水中深度的关系。
【详解】(1)[1]由表中数据可知,圆柱体重力G=10N;当h=0.05m时,弹簧测力计的示数为7.5N,此时圆柱体受到的浮力
F浮=G﹣F=10N﹣7.5N=2.5N
(2)[2]圆柱体浸入深度达0.08m后,测力计示数不变,其浮力不再改变,可知圆柱体的高为0.08m,因为F浮=G﹣F,所以当h=0.01m、0.02m、0.03m、0.04m、0.05m、0.06m、0.07m、0.08m时,圆柱体受到的浮力为F浮=0.5N、1N、1.5N、2N、2.5N、3N、3.5N、4N,因此,对前面的有效数据进行分析可得
即
所以
5. 丁、甲、乙、丙 1 物体排开液体所受的重力 深度 变小
【详解】(1)[1][2]最合理的实验顺序是:测出空桶的重力;测出物体所受到的重力;把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数;测出桶和排开的水受到的重力;故正确顺序为:丁、甲、乙、丙。空气中物体的重力为G=2N;水中弹簧测力计的示数为F=1N,物体在水中受到的浮力
F浮=G-F=2N-1N=1N
(2)[3]由图丁可知,空桶的重力G桶=0.5N,由图丙可知,水和桶的重力G总=1.5N,所以溢出水的重力
G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N
根据计算结果,可见F浮=G排,说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力。
(3)[4]将物体浸没在水中更深的位置时弹簧测力计的示数不变,则物体受到的浮力不变,说明浸没在水中的物体所受浮力大小与浸没的深度无关。
(4)[5]将图乙中的水换成酒精,液体的密度变小,根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,浮力变小。
6. 阿基米德原理 1.6 0.4 ρ水(V2-V1)g
【详解】[1]图中“验证阿基米德原理”的实验,目的是比较浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系。
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,此时测力计示数为1.6N。
[3]物体受到的浮力为
F浮=G-F示=2.0N-1.6N=0.4N
[4]物体排开液体的重力
G排=m排g=ρ水V排g=ρ水(V2-V1)g
7. 4.8 排开液体的体积 某液体
【详解】(1)[1]由图甲得,测力计的分度值为0.2,物块的重力大小是4.8N。
(2)[2]物块在乙图中静止时,测力计的示数为3.4N,由二次称重法得,在图乙中物块的浮力大小为
浮力方向竖直向上,过物块重心做竖直向上的带箭头的直线表示物块受到的浮力,并在箭头旁标上浮力大小,如图所示:
(3)[3]分析图乙、丙可知,物块排开水的体积越大,弹簧测力计的示数越小,说明物块受到的浮力越大,说明浮力的大小跟排开液体体积有关。
(4)[4]由图丙丁得,物块排开液体体积相同时,某液体中测力计的示数较小,说明物块在某液体中受到的浮力较大,由得,某液体的密度较大,图丙、丁中两液面相平,液体对容器底部的压强较大的是某液体。
8. 将游码归零 57.6 3 不可行 见解析
【详解】(1)[1]天平使用前,应先将游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡。由图得,使用前,游码未归零,故应先将游码归零后,再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)[2]由图得,标尺的分度值为0.2g,示数为2.6g,金项链的质量是
[3]由图丙得,量筒的分度值为1mL,金项链放入量筒中的水后,量筒的示数变为13mL,则金项链的体积是
[4]这条金项链的密度是
(4)[5][6]由于金项链的体积为,浸没在水中所受的浮力为
即金项链浸没入水中后,弹簧测力计得示数只减小,小于弹簧测力计的分度值,弹簧测力计测不出来,故爸爸的方案不可行。
9. 液体密度 乙、丙
【详解】(1)[1]根据控制变量法,丙、丁两次实验,金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同,只有液体的密度不同,因此是探究浮力与液体密度的关系。
(2)[2]探究浮力与深度的关系时,根据控制变量法的思想,应控制液体种类和排开液体的体积相同,只改变浸没的深度,符合条件的只有乙、丙,数据显示可知浮力与浸没的深度无关。
10. 2 A B ③④ ⑥⑦ 液体的密度、物体排开液体的体积 排开液体的体积
【详解】(1)[1]由①知,物体甲的重力G=3.0N,由图⑤知,物体甲完全浸没在水中时所受拉力F=1.0N,则
F浮=G-F=3.0N-1.0N=2.0N
(2)[2]④⑤同是物体甲,浸没在水中的深度不同,测力计的示数相同,可知物体所受浮力相同,由①④⑤可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,猜想A错误。
(3)[3]由图①⑤所示实验可知,物块甲浸没在水中时受到的浮力为
3N-1N=2N
由图②⑥所示实验可知,物块乙浸没在水中时受到的浮力为
4N-2N=2N
甲与乙的密度不同,它们受到的浮力相等,因此由①⑤与②⑥所示实验可知,物体受到的浮力与物体的密度无关,故猜想B是错误的。
(4)[4]③④物体甲浸在水中的体积不同,测力计的示数不同,说明所受浮力不同,所以分析①③④可知,浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关,能够验证猜想D。
(5)[5]⑥⑦同一物体浸没在不同的液体中,物体排开液体的体积相同,测力计的示数不同,由②⑥⑦可探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体密度的关系。
(6)[6]由以上分析可知,浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。
(7)[7]由(5)分析可知,⑥⑦保持了物体排开液体的体积相同。
11. 液体密度 2.4 增大 无关 1.2×103
【详解】(1) [1]观察C与E两图,发现只有物体浸入液体的密度发生了变化,故它研究的是浮力的大小与液体密度的关系;
[2]根据A与E两图可知,物体在空气中时测力计的示数为8N,在盐水中测力计的示数为5.6N,故物体在盐水中受到的浮力为
F浮盐=8N-5.6N=2.4N;
(2) [3][4]浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大,当排开水的体积相同时,浮力的大小与深度无关;
(3) [5]由图C可知,物体全部浸没在水中时的测力计示数为6N,太可计算出物体在水中时的浮力为
F浮水=8N-6N=2N,
则由F浮盐=2.4N,可得ρ盐水gV排=2.4N,由F浮水=2N,可得ρ水gV排=2N,联立两式,解之得ρ盐水=1.2×103kg/m3.
12. ACD > D
【详解】(1)[1]A.在笔芯金属头处缠绕一些细铜丝,使其能竖直漂浮在水面,可以降低重心,让密度计竖直漂浮在液体中,故A符合题意;
B.实验需要自己去探究,遇到问题,自己解决,不能立即停止实验,第二天请老师帮助解决问题后再继续完成实验,故B不符合题意;
C.尝试选用笔管内有少量“墨水”的笔芯,可以降低重心,能竖直漂浮在水面,故C符合题意;
D.找到合适办法完成实验后给教材编者写信,讲述自己发现的问题并提出解决方案,这样可以让教材编者看到自己的解决方案,可以适当修改实验信息,让学生合理的完成实验,故D符合题意。
故选ACD。
(2)[2]根据漂浮条件可知笔芯所受浮力与重力相等,由于笔芯在图a、b图中均漂浮,所以
F浮=G
则在水和另一种液体中受到的浮力相等,由图可知排开液体的体积关系
V排a>V排b
根据F浮=ρgV排可知
ρ水<ρ液
(3)[3]设笔芯的底面积为S,根据物体浮沉条件可知
F浮水=F浮夜=G
即
ρ水gS(L-H)=ρ液gS(L-h)
解得
(4)[4]为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体中时,密度计竖直浸入液体的深度变大,在排开液体的体积一定时,根据可知,可适当使玻璃管的上端变细,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13. 重力 金属块排开水的体积
【详解】①[1]在弹簧测力计下端用细线悬挂一块金属块, 静止时,拉力与重力是一对平衡力,故等于G。
③[2][3][4][5]物体受到的浮力等于物体的重力减掉浸没水 中时弹簧测力计的示数,即
量筒中水面两次示数差表示金属块排开水的体积;根据阿基米德原理的内容,物体所受的浮力等于物体排开液体的重力,物体排开水的重力为
所以如果
就验证了阿基米德原理。
14. 2.7 物体排开液体的体积 液体密度 9×103 630 96
【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值是0.1N,A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N。
(2)[2]比较步骤A、B、C、D可知,随着圆柱体排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,圆柱体所受浮力也增大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]比较步骤步骤A、E、F可知,随着液体密度的增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,圆柱体所受浮力也增大,说明浮力的大小还与液体密度有关。
(3)[4]圆柱体浸没在水中时受到的浮力
因圆柱体完全浸没在水中,所以,根据可得,圆柱体的体积
由G=mg可知,圆柱体的质量
圆柱体的密度
(4)[5]因为圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=0.3N,排开水的体积
此时铜块进入水的深度
由图D可知,圆柱体刚好浸没在水中时弹簧测力计的示数F水=2.4N,相比未放入水中弹簧测力计的示数减小量
由题意可知,在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少1N,弹簧的长度就缩短1cm,因此此时弹簧的长度缩短量
因此当所加水使铜块刚好浸没时,水面上升的高度为
因此水对烧杯底部压强增大量
加入水的体积
[6]由可知,加入水的质量
15. 变大 排开液体的体积 2 2.5103 液体密度 不变 能
【详解】(1)随着金属块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数逐渐变小,根据称重法测浮力F浮=G-F,说明物体所受浮力大小逐渐变大;然后将金属块浸没在水中不同深度,发现弹簧测力计的示数不变,即受到浮力不变,根据上述现象可得出物体在水中受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
(2)图甲中弹簧测力计的示数为5N,即G=5N,图乙中弹簧测力计的示数是3N,物体浸没在水中时所受的浮力为:F浮=G-F=5N-3N=2N;根据阿基米德原理:F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,V物==2×10-4m3,物体的密度:ρ==2.5×103kg/m3;
(3)小萌另取一杯酒精,用弹簧测力计吊着该金属块浸没于酒精中,观察到弹簧测力计示数为3.4N,根据称重法,在酒精中受到的浮力为F′浮=5N-3.4N=1.6N,由此初步得到:物体在液体中受到的浮力大小与排开液体的密度有关;
(4)溢水杯中装满水,金属块开始浸入装满液体的溢水杯,直至浸没一定深度的过程中,电子秤的示数是不变的,金属块对水的压力大小与浮力相等,可以得到金属块受到的浮力等于排开水的重力,能验证阿基米德原理.
答案第1页,共2页
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