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  • 更新 2022-09-04
  • 科目 物理
  • 题型 实验题
  • 难度 中等
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如图所示,有一柱状的薄透明玻璃容器(在它的外面有表示高度的刻度纸)和一底面积是 20 c m 2 ,高 8 cm 并刻有高度的圆柱体(密度大于水的密度,用细线系着)。某实验小组利用这两个器材探究:当物体浸入柱状容器的水中时,水对容器底增大的压强与水对物体的浮力之间有什么关系。

他们先往容器中加水至 10 . 00 cm 刻度处(图中己标出),再用细线吊圆柱体,让圆柱体浸入列水中的深度 h 先后是: 2 . 00 cm 4 . 00 cm 6 . 00 cm 8 . 00 cm ,读出容器底到水面对应增加深度△ h ,利用阿基米德原理公式和液体压强公式分别计算出对应的浮力 F 和水对容器底增加的压强△ p ,结果如下表:

F / N

0.4

0.8

1.2

1.6

p / Pa

100

200

300

400

(1)分析表中数据可知,当圆柱体浸入柱状容器的水中时,水对容器底增大的压强与水对物体的浮力成  ,如果物体浸没后继续增大它在水中的深度, F 和△ p   (选填“增大”或“不变”或“减小” )

(2)同学们又从另一个角度讨论了这种关系的成因:当物体浸入水中时,水对物体施加了竖直向上的浮力,由于  物体对水也会施加大小相等的竖直向下的压力,使容器底部增大的压力大小为 F (柱状容器底面积为 S ) ,那么△ p =   (用所给物理量字母表示);

(3)根据本次实验数据,计算出容器底面积 S =    c m 2 ,圆柱体浸没在水中时,水面所对的刻度是   cm

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如图所示,有一柱状的薄透明玻璃容器(在它的外面有表示高度的刻