中学物理课外实验小组,为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况,进行了如下的实验:将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体(高度为10cm)缓慢浸入水中(水足够深),如图所示,从圆柱体接触水面至接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F。实验数据如下表:
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
h/cm |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
F/N |
4.75 |
4.25 |
3.75 |
3.25 |
2.75 |
2.25 |
2.25 |
|
F浮/N |
0 |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
|
2.50 |
(1)请将实验记录表填写完整;
(2)依据表中数据,在图所示的坐标系中画出浮力F浮与深度h关系的图像;
(3)通过对图像的分析,你得到的结论是: 。
如图,跳水运动员在入水过程中,身体所受的浮力__________(选填“增大”、“减小”或“不变”), 受到水的压强_____________(选填“增大”、“减小”或“不变”),若跳水池水深5m,则水池底面受到水的压强是____________Pa。(g取10N/kg)
乘坐羊皮筏在水流湍急的黄河漂流是一项惊险的活动.羊皮筏由多具充气的羊皮捆绑在支架上做成,如图甲.甲中羊皮筏总重为500N,平均每具羊皮最多排开水0.05m3.乙图是游客乘坐在甲图羊皮筏上漂流的情景.设人的平均体重为700N,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)乙图中羊皮筏排开水的体积为多少?
(2)该羊皮筏最多能承载多少人?
(北京)桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精,实心木球和实心铁球的体积相等,如图所示.水、酒精、木球和铁球的密度分别为ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ铁.将木球放入水中、铁球放入酒精中,静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F1和F2.下列判断中正确的是( )
A.若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁,则F1>F2 |
B.若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁,则F1<F2 |
C.若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁,则F1=F2 |
D.若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁,则F1<F2 |
如图所示两容器中装有相同深度的甲、乙液体,液体密度分别为ρ甲、ρ乙.容器中放入两支相同的密度计甲、乙静止时,所受到的浮力分别为F甲和F乙,两液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙 |
B.ρ甲<ρ乙,F甲>F乙 |
C.ρ甲>ρ乙,p甲>p乙 |
D.ρ甲<ρ乙,p甲<p乙 |
2010年5月7日,在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中,一位老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验.该实验的主要步骤如下(g取10N/kg):
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在弹簧测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;
②当水不再流出时,读出弹簧测力计的示数G1和G2;
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的示数G3和G4;
④根据以上数据,通过计算得出小石块的密度ρ.
(1)上述实验中,他测得G1=0.94N,G2=0.40N.G3和G4的示数如图乙所示,则G3=________N,G4=________N.
(2)实验中,小石块排开的水的重量是________N,小石块的体积是________m3.
(3)小石块的重量是________N.
(4)通过以上数据,他得出小石块的密度是________kg/m3.
(5)若将小石块换成一个小盐块,其他步骤不变,不考虑弹簧测力计读数的误差,则他测得的盐块的密度ρ盐′与它的真实密度ρ盐相比,ρ盐′________ρ盐(填“>”“=”或“<”).
小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图甲、乙、丙、丁所示是四个步骤示意图.设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中________两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为________;如果关系式________成立,就可以得到著名的阿基米德原理.
一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg.则下列说法中错误的是( )
A.圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700Pa |
B.圆柱体的重力为12N |
C.圆柱体所受的最大浮力为8N |
D.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3 |
如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸入水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是(g取10N/kg)( )
A.0 |
B.0.3N |
C.0.5N |
D.0.8N |
将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示.则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)( )
A.在水中受到的浮力为2N |
B.质量为3kg |
C.体积为10cm3 |
D.密度为3.0×103kg/m3 |
小亮利用如图甲所示装置,研究“弹簧测力计下悬挂的物体所受拉力与物体所受浮力的关系”.他根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F1随物体所受浮力F浮变化的图象,如图乙所示.请你根据图象分析:当弹簧测力计的示数F1=1.2N时,F浮=________N.
水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100g的水,则下列判断正确的是(g取10N/kg)( )
A.小球所受浮力可能等于1N |
B.水对烧杯底的压强一定增大 |
C.小球的质量可能小于100g |
D.小球的体积一定等于100cm3 |
小明和小雨通过实验研究将物体放入液体的过程中,容器底部受到液体压力的变化情况。如图所示,他们将重力分别为30牛和40牛的甲、乙两个柱形物体,先后挂在弹簧测力计下,并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中(液体不溢出)。他们读出测力计示数F,并测得容器底部受到液体压力F底,然后根据相关物理量计算出物体所受浮力F浮,将数据记录在表一、表二中。
实验序号 |
F(N) |
F浮(N) |
F底(N) |
1 |
20 |
10 |
30 |
2 |
16 |
14 |
34 |
3 |
12 |
18 |
38 |
4 |
8 |
22 |
42 |
5 |
4 |
22 |
42 |
实验序号 |
F(N) |
F浮(N) |
F底(N) |
6 |
30 |
10 |
30 |
7 |
25 |
15 |
35 |
8 |
18 |
22 |
42 |
9 |
10 |
30 |
50 |
10 |
8 |
30 |
50 |
①小明分析比较实验序号__________________________后得出结论:不同柱形物体浸入液体中,物体所受浮力相同,容器底部受到液体压力相同。
②小雨分析比较实验序号1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步结论:同一柱形物体浸入液体中,______越大,容器底部受到液体压力越大。
③分析实验序号4与5(或9与10)的数据,发现测力计示数F不同时,物体所受浮力F浮和容器底部受到液体压力F底均相同,出现这种情况的原因是:__________________________。
④两位同学仔细分析表一(或表二)的数据,并通过一定的计算,可知容器内液体的重力为__________牛
⑤分析实验序号2和7可以得出,容器底部受到液体压力的增加量分别为_____和_____牛。
某学生做以下实验:先在一只玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里(如图所示),测得船底到液面的距离为h,再每隔一定时间向水里加食盐并搅动,直至食盐有剩余.问在他所绘制的吃水线至船底距离h随加盐量而变化的图象中(如图所示)正确的是:
A B C D
一根木头重为1600N,体积为0.2m3,漂浮在水面上,(g=10N/kg),求:
(1)木头的质量?
(2)木头的密度?
(3)木块落出水面外的体积是多少m3?