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物理必考在“探究浮力大小与什么因素有关 时.做了如图所示的实验.根据

2024-01-19 18:25:32信息公告958

在“探究浮力大小与什么因素有关”时,做了如图所示的实验.根据要求完成下列探究过程:q4C物理好资源网(原物理ok网)

(1)石块在水中所受浮力F=________N.q4C物理好资源网(原物理ok网)

(2)石块的密度为________,分析四次实验数据你还发现________.q4C物理好资源网(原物理ok网)

(3)将石块从弹簧测力计上取下放入水中,在图中画出石块在水中下沉的受力示意图,(用方块代表石块).

试题答案

解:(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,q4C物理好资源网(原物理ok网)

由图甲可知,指针指在3N刻度上,所以在空气中石块的重力为3N;q4C物理好资源网(原物理ok网)

由图乙可知,指针指在1N下面第3个小格上,示数为1N+0.2N×3=1.6N;q4C物理好资源网(原物理ok网)

所以石块在水中所受浮力F=G-F=3N-1.6N=1.4N.q4C物理好资源网(原物理ok网)

(2)石块完全浸没时,排开水的体积和本身的体积相等,q4C物理好资源网(原物理ok网)

所以石块的体积:V=V=;q4C物理好资源网(原物理ok网)

石块的密度:ρ====≈2.1×103kg/m3q4C物理好资源网(原物理ok网)

图丙:q4C物理好资源网(原物理ok网)

空烧杯的重力,指针指在1N下面第2个小格上,示数为0.2N×2=0.4N;q4C物理好资源网(原物理ok网)

烧杯和排开水的重力,指针指在1N下面第4个小格上,示数为1N+0.2N×4=1.8N;q4C物理好资源网(原物理ok网)

排开水的重力1.8N-0.4N=1.4N,q4C物理好资源网(原物理ok网)

比较浮力和排开的水的重力发现,二者大小相等,即浮力的大小等于排开的水所受的重力.q4C物理好资源网(原物理ok网)

(3)重力从重心竖直向下画,标出符号G,浮力从重心竖直向上画,标出符号F,注意石块下沉,重力大于浮力,重力的长度大,如图:q4C物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)1.4;(2)2.1×103kg/m3;浮力的大小等于排开的水所受的重力;(3)如上图所示.q4C物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据弹簧测力计的分度值和指针的位置,分别读出石块的重力和浸没在水中时弹簧测力计的拉力,根据称重法求出石块受到的浮力.q4C物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据阿基米德原理求出石块完全浸没时排开水的体积,即为石块的体积,再根据G=mg求出石块的质量,最后利用密度公式求出石块的密度;根据弹簧测力计的分度值和指针位置读出空烧杯的重力、烧杯与排开水的重力,进一步得出排开水的重力,然后与石块受到的浮力相比较即可得出结论.q4C物理好资源网(原物理ok网)

(3)对此时的石块进行受力分析可知,石块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,作用点均在重心上.q4C物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了弹簧测力计的读数、浮力的计算、阿基米德原理、密度的计算以及画物体受力的示意图等,涉及的知识点较多,综合性强,难度较大.q4C物理好资源网(原物理ok网)

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