Question

【題目】如圖甲所示，底面積為的容器內裝有適量的某種液體，A為圓柱形木塊，其底面積為，C為壓力傳感器，用F表示壓力傳感器的示數，h表示木塊A的下表面與液面的距離。小明同學想利用此裝置探究F與h的關系，它先把木塊A放入液體中，當木塊A靜止時，用刻度尺測得木塊A的下表面與液面的距離為h﹐小明再用輕桿B將木塊A向下壓，逐漸改變h的大小，并記錄下與之相對應的壓力的數值，依據數據得到了如圖乙所示的關系圖像，此過程中液體始終沒有溢出。（不計傳感器C和輕桿B的重力和體積，）

(1)觀察圖像，分析可知：

①________cm，木塊A的總高度是________cm。

②在木塊A沒有浸沒之前，當h增大時，壓力傳感器的示數________，木塊A所受的浮力________。（選填“增大”“減小”或“不變”）

(2)利用此實驗裝置可測出該液體的密度，其值為________。

(3)木塊A浸沒于液體中后，與木塊A放入液體前相比較，液體對容器底部的壓強增加了________Pa。

Answer 1

【答案】4 10 增大 增大 1.25 500

【解析】

(1)當木塊A靜止時，測得木塊A的下表面與液面的距離為h1，此時F=0，從圖像中可讀取h1大�。划�A被壓入液體中浸沒時，F不再增大，由此從圖像中讀出A的高度。

(2)由F=0時，A處于漂浮狀態(tài)，，當A浸沒時

由此聯立方程求出A的重力和液體密度。

(3)A全部浸沒液體后，與木塊A放入液體前比較，容器底部增大的壓力與A浸沒時的浮力相等，由計算液體對容器底部增大壓強。

(1)[1]①木塊A放入液體中，當木塊A靜止時，A受到的重力與浮力是一對平衡力，此時壓力F=0，由圖像可知。

[2]當A受壓力逐漸浸入液體時，A的重力、壓力F、浮力三個力平衡可知

根據可知，當A浸沒時浮力不再增加，所以此時F保持不變，由圖像可知當后，不變，所以A的總高度。

[3][4]②由①分析可知，隨著h的增大，A浸入液體的體積增大，則A受到的浮力增大，根據

可知，壓力傳感器示數增大。

(2)[5]由F=0時，A處于漂浮狀態(tài)，

則有

------①

當A浸沒時

則有

------②

聯立①②式，解得

，

則該液體的密度為1.25。

(3)[6]根據力的相互性，A全部浸沒液體后，與木塊A放入液體前比較，容器底部增大的壓力與A浸沒時的浮力相等，根據可得，液體對容器底部增大壓強