Question

【題目】（9分）小宇和同學們做了下面幾個力學實驗，請你和他們共同完成下列實驗過程（g=10N/kg）：

（1）在“探究浮力的大小與哪些因素有關”時，小宇使用的是如圖甲所示的實驗裝置，實驗結束后，根據實驗數據繪制了彈簧測力計的示數F與物體A的下表面浸入水中的深度h的關系圖象（如圖乙），根據圖象回答下列問題：

①物體A浸沒在水中之前，彈簧測力計的示數隨A的下表面浸入水中深度的增加而減小，說明浮力與 （選填“物體體積”或“排開液體體積”）有關．物體A浸沒在水中后，所受的浮力為 N，且保持不變，說明浸沒在水中的物體所受的浮力與它浸沒在水中的深度 （選填“有關”或“無關”）．

②物體A的密度為 kg/m3．

③物體A下表面所受液體壓強P與其浸入水中深度h的關系圖象應該是丙圖中的 ．

（2）小宇和同學們采用如下方法測量B液體的密度，請你將實驗數據補充完整；

①用天平測出燒杯和B液體的總質量為150.4g；

②將B液體倒入量筒中一部分，讀出體積為10mL；

③測量燒杯和剩余B液體的總質量時，天平平衡后，砝碼和游碼在標尺上所對的刻度值如圖丁，

質量為 g，則B液體的密度為 g/cm3．

（3）小宇將彈簧測力計掛著的物體A浸沒在B液體中，此時彈簧測力計的示數 （選填“大于”、“小于”或“等于”）物體A浸沒在水中時彈簧測力計的示數，說明浸在液體中的物體受到的浮力還與 有關．

Answer 1

【答案】（1）①排開液體的體積；1；無關；②1.2×103；③D；（2）③139.4；1.1；（3）小于；液體的密度．

【解析】

試題分析：（1）①物體A浸沒在水中之前，浸入水中深度越大排開水的體積越大，彈簧測力計的示數減小，這說明物體受到的浮力的大小與排開液體體積有關；

由圖乙可知，h=0時彈簧測力計的示數即為物體A的重力GA=1.2N，h=5cm時物體完全浸沒彈簧測力計的示數F=0.2N，則物體A浸沒在水中后所受的浮力F浮=GA﹣F=1.2N﹣0.2N=1N；

物體A浸沒在水中后，受到的浮力不變，說明浸沒在水中的物體所受的浮力與它浸沒在水中的深度無關；

②因物體A完全浸沒在水中，

所以，由F浮=ρgV排可得，物體A的體積：

VA=V排==10-4m3，則物體A的質量

③由p=ρgh可知，物體A下表面所受液體壓強p隨其浸入水中深度h的增大而增大，且p與h成正比，選項中D符合；

（2）由圖丁可知，燒杯和剩余B液體的總質量m剩=100g+20g+10g+5g+4.4g=139.4g，

倒出液體的質量：mB=m﹣m剩=150.4g﹣139.4g=11g，倒出液體B的體積：VB=10ml=10cm3，

液體B的密度：

（3）將彈簧測力計掛著的物體A浸沒在B液體中時，物體A受到B液體的浮力：

因B液體的密度大于水的密度，物體浸沒在水中與浸沒在B液體時排開液體的體積相同，由可知F浮′＞F浮，由F浮=G﹣F′可知，此時彈簧測力計的示數小于物體A浸沒在水中時彈簧測力計的示數，

說明浸在液體中的物體受到的浮力還與液體的密度有關．