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为了验证浸入液体中的物体所受浮力的大小是否跟物体的密度以及浸入液体中的深度有关,小明同学选择了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如下实验。(ρ铜>ρ铁)
(1)对比A和E图,B和D图:请你算出铜块在水中受到的浮力 0.50.5N,铁块在水中受到浮力为 0.50.5N,由此可以得出:物体所受的浮力大小与物体的密度 无关无关(选填“有关”或“无关”)。
(2)分析图中B、C、D图你会发现:随着物体浸入液体深度的增加,物体所受到的浮力变大,于是小明同学得出结论:浮力的大小跟浸入液体中的深度有关,深度越深浮力越大。你认为小明的结论是 错误错误(选填“正确”或“错误”)的。
(3)小明发现利用以上实验步骤还能求出铜块的密度,请你帮帮助小明写出ρ铜的计算过程?根据G=mg知铜块的质量为:
m铜=G铜g=4.4N10N/kg=0.44kg,
根据F浮=ρgV排可知铜块的体积为:
V=V排=F浮ρ水g=0.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10-5m3,
铜块的密度为:
ρ铜=m铜V=0.44kg5×10-5m3=8.8×103kg/m3;根据G=mg知铜块的质量为:
m铜=G铜g=4.4N10N/kg=0.44kg,
根据F浮=ρgV排可知铜块的体积为:
V=V排=F浮ρ水g=0.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10-5m3,
铜块的密度为:
ρ铜=m铜V=0.44kg5×10-5m3=8.8×103kg/m3;。
(4)看完小明的实验探究后,喜欢物理的小明他爹制作一个简易密度计,他爹在一根粗细均匀的饮料吸管的下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,塞入金属丝的目的是吸管能竖直漂浮在液体中。
(5)小明他爹将吸管放到水中的情景如图a所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图b所示,测得浸入的长度为h,ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液<<ρ水(填“=”“>”或“<”),h与ρ水、ρ液及H的关系式是h=ρ水Hρ液ρ水Hρ液。
m铜=
G
铜
g
4
.
4
N
10
N
/
kg
根据F浮=ρgV排可知铜块的体积为:
V=V排=
F
浮
ρ
水
g
0
.
5
N
1
.
0
×
1
0
3
kg
/
m
3
×
10
N
/
kg
铜块的密度为:
ρ铜=
m
铜
V
0
.
44
kg
5
×
1
0
-
5
m
3
m铜=
G
铜
g
4
.
4
N
10
N
/
kg
根据F浮=ρgV排可知铜块的体积为:
V=V排=
F
浮
ρ
水
g
0
.
5
N
1
.
0
×
1
0
3
kg
/
m
3
×
10
N
/
kg
铜块的密度为:
ρ铜=
m
铜
V
0
.
44
kg
5
×
1
0
-
5
m
3
ρ
水
H
ρ
液
ρ
水
H
ρ
液
【考点】探究浮力大小的影响因素.
【答案】0.5;0.5;无关;错误;根据G=mg知铜块的质量为:
m铜===0.44kg,
根据F浮=ρgV排可知铜块的体积为:
V=V排===5×10-5m3,
铜块的密度为:
ρ铜===8.8×103kg/m3;;<;
m铜=
G
铜
g
4
.
4
N
10
N
/
kg
根据F浮=ρgV排可知铜块的体积为:
V=V排=
F
浮
ρ
水
g
0
.
5
N
1
.
0
×
1
0
3
kg
/
m
3
×
10
N
/
kg
铜块的密度为:
ρ铜=
m
铜
V
0
.
44
kg
5
×
1
0
-
5
m
3
ρ
水
H
ρ
液
【解答】
【点评】
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发布:2024/11/3 8:0:2组卷:9引用:2难度:0.5
相似题
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1.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小蜂同学和同学们利用小钢块和水、盐水、弹簧测力计,做了如图甲所示的一系列实验。
(1)以上实验探究可得出的初步结论是:浮力大小与 、有关,与 无关。
(2)进行完上述实验,小峰跟同学们交流中进行了如下讨论,根据下面猜想,设计了如图乙所示的实验,探究“浮力大小与物体排开液体质量的定量关系”,实验中选取相同材质、大小不同的石块进行了探究并获得数据如表。m/kg G/N F/N m总/kg F浮/N m排/kg 石块1 0.1 2.0 1.0 0.20 0.10 石块2 0.1 3.0 1.5 0.25 1.5 0.15 石块3 0.1 4.0 2.0 0.30 2.0 0.20
②分析数据得出浮力大小与物体排开液体质量的定量关系,实验的结论是:。
③结合阿基米德原理及表中数据,求出上述实验中石块的密度为 kg/m3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。发布:2024/12/24 5:0:1组卷:15引用:2难度:0.5 -
2.某同学按照如图所示的操作,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)由 两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)由C图到D图的过程中,浮力将 (选题“增大”、“减小”或“不变”),可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的 无关。
(4)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的 有关,在E图中,物体在该液体受到的浮力为 N。
(5)仔细分析实验数据可知,物体的体积为 m3,图E中液体的密度 kg/m3。发布:2024/12/24 3:0:2组卷:301引用:4难度:0.5 -
3.某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 。
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮G排(选填“>”“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”)。
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”“<”或“=”)发布:2024/12/24 5:0:1组卷:1449引用:18难度:0.5