(2012?鄂爾多斯)為了探究浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關系,某同學進行了如圖的實驗:
(1)你覺的圖中合理的實驗順序是
乙、丁、甲、丙(或丁、乙、甲、丙)
乙、丁、甲、丙(或丁、乙、甲、丙)

(2)圖甲中浸沒在水中的合金塊所受浮力的大小為
1
1
N.
(3)圖甲中浸沒在水中的合金塊所受浮力的大小
等于
等于
它排開的水所受的重力(填“大于”、“等于”或“小于”).
(4)圖甲中,浸沒在水中的合金塊勻速向下運動的過程中,合金塊所受到的浮力
不變
不變

(填“變大”,“不變”或“變小”).
(5)合金塊的密度是
4×103
4×103
kg/m3(g=10N/kg).
分析:(1)探究浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關系,要分別測出排開液體的重力和物體所受的浮力.
測物體受到的浮力,需先測石塊在空氣中的重力;測排開水的重力.需先測空桶的重力.
(2)物體所受浮力等于物體的重力減在水中受到的拉力:F=G-F.
(3)計算出浮力和物體排開水的重力進行比較,物體受到的浮力等于合金塊排開水的重力.
(4)根據(jù)公式FgV進行分析.浸沒在液體中的物體在下沉過程中,由于排開液體的重力不變,所以浮力不變.
(5)由公式FgV的變形公式V=
F
ρg
計算出物體的體積,由其重力計算出質(zhì)量m=
G
g
,最后根據(jù)公式ρ=
m
V
計算出密度.
解答:解:(1)在探究“浮力的大小等于什么”時,要比較浮力大小與排開水的重力之間的關系.所以需要先測出空桶的重力和小石塊在空氣中的重力,這樣才能夠正確地測出小石塊受到的浮力和排開水的重力.
(2)F=G-F=4N-3N=1N
(3)G=2N-1N=1N,所以浸沒在水中的合金塊所受浮力等于它排開的水所受的重力.
(4)根據(jù)FgV,浸沒在水中的合金塊勻速向下運動的過程中,由于水的密度和合金塊排開水的體積不變,所以所受浮力不變.
(5)由FgV得,V=
F
ρg
=
1N
103kg/m3×10N/kg
=1×10-4m3
由G=mg得,m=
G
g
=
4N
10N/kg
=0.4kg
所以ρ=
m
V
=
0.4kg
1×10-4m3
=4×103kg/m3
故答案為:(1)乙、丁、甲、丙(或丁、乙、甲、丙);(2)1;(3)等于;(4)不變;(5)4×103
點評:此題探究浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關系,注意實驗的順序,同時考查了學生對排開液體的重力、物體所受浮力、及密度公式的應用.
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