Question

【題目】某班物理興趣小組“探究浸在液體中的物體所受浮力大小與 哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，將同一物體逐漸浸入到密度為ρ0的液體中，并觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲、乙、丙可初步得出結(jié)論：當(dāng)液體的密度相同時(shí)，_____越大，物體受到的浮力越大；分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲、丙、丁可初步得出結(jié)論：同一物體所受浮力與浸沒(méi)在液體中的深度_____（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。

（2）小謙同學(xué)在進(jìn)行丁步驟實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體接觸并擠壓了容器底部，他測(cè)得的物體浮力比真實(shí)值_____（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

（3）若裝液體的燒杯底面積為100cm2，不計(jì)燒杯厚度，當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中后，如圖丙圖所示，燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)比沒(méi)放入物體時(shí)增加了_____Pa。

（4）小文同學(xué)利用此密度為ρ0的液體測(cè)出了金屬塊B的密度，他具體操作如下：

甲 乙 丙

①邊長(zhǎng)為a的正方體木塊A放入裝有適量該液體的燒杯中，待其靜止后用刻度尺測(cè)出有3/5的高度露出液面，如圖中圖甲，則木塊A底部所受液體的壓強(qiáng)P=_____（用ρ0，a等相關(guān)的物理量表示）。

②將B物體放在木塊中央靜止后用刻度尺測(cè)出此時(shí)木塊露出液面的高度為h1，如圖中圖乙。

③用體積可忽略不計(jì)的細(xì)線將物體B系在木塊A中央，放入液體中靜止后測(cè)出此時(shí)木塊露出液面高度h2，如圖中圖丙。

④則B物體的密度ρB=___（用ρ0，a，h1，h2等相關(guān)的物理量表示）。

Answer 1

【答案】排開液體的體積 無(wú)關(guān) 偏大 200 見(jiàn)解析 見(jiàn)解析

【解析】

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲、乙、丙發(fā)現(xiàn)，甲是物體在空氣中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為6N，乙是物體浸入少許到液體中，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5N，則此時(shí)物體受到浮力為1N，丙是物體全部浸入液體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4N，此時(shí)物體受到浮力為2N，故可初步得出結(jié)論：當(dāng)液體的密度相同時(shí)，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大；分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲、丙、丁，甲在空氣中測(cè)量，丙、丁使物體在不同深度時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相等，說(shuō)明丙丁兩次受到浮力相等，故可初步得出結(jié)論：同一物體所受浮力與浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)；（2）小謙同學(xué)在進(jìn)行丁步驟實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體接觸并擠壓了容器底部，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)偏小，根據(jù)F浮=G-F’可得他測(cè)得的物體浮力比真實(shí)值偏大；（3）若裝液體的燒杯底面積為100cm2，不計(jì)燒杯厚度，當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中后，如圖丙圖所示，因液體對(duì)物體的浮力等于2N，故可得燒杯對(duì)桌面的壓力增加2N ，得燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)比沒(méi)放入物體時(shí)增加了 （4）由題意可得甲圖中木塊下表面的液體深度h=a，故可得木塊A底部所受液體的壓強(qiáng)P=ρ0ga；將B物體放在木塊中央靜止后用刻度尺測(cè)出此時(shí)木塊露出液面的高度為h1，則此時(shí)B物體的質(zhì)量為木塊A排開水增加的質(zhì)量，即mB=ρ0a2（a- h1），用體積可忽略不計(jì)的細(xì)線將物體B系在木塊A中央，放入液體中靜止后測(cè)出此時(shí)木塊露出液面高度h2，即A露出體積增加量就等于B的體積即VB=ρ0（h2-h1）；可得木塊B的密度ρB= .