粤沪版物理八年级下册第九章 浮力与升力综合测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,把长20 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端;往B管中吹气,看到A管中的水面上升,其原因是( )
A.A管上方空气流速增大,压强减小
B.A管上方空气流速增大,压强增大
C.A管上方空气流速减小,压强减小
D.A管上方空气流速减小;压强增大
2、小青做鸡蛋悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示。在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法正确的是( )
A.盐水的密度不断增大
B.鸡蛋排开盐水的体积保持不变
C.甲、乙两图中鸡蛋所受的浮力相等
D.盐水对烧杯底的压强逐渐变小
3、下列数值最接近实际情况的是( )
A.两个鸡蛋的质量约为10g
B.一个标准大气压约为1000Pa
C.漂浮在死海上的中学生,受到的浮力约为50N
D.一支铅笔的长度大约是18cm
4、2019年12月17日,中国第一艘国产航空母舰在海南三亚某军港交付海军,这艘航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”。山东舰满载排水量约5万吨,可以搭载36架歼-15舰载机。下列分析正确的是( )
A.山东舰满载时受到的浮力为5×107N
B.舰载机全部飞出后,山东舰受到的浮力不变
C.舰载机在舰上起飞的过程是匀速直线运动
D.山东舰在海上沿直线匀速航行时,受到的阻力与水的推力是平衡力
5、用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息可知( )
A.物体受到的重力是
B.物体的体积是
C.物体的密度是
D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
6、关于小汽车,下列说法不正确的是( )
A.如图的汽车在高速路上行驶时,对地面的压力小于它的重力
B.汽车的广泛使用,加剧了城市的“热岛效应”
C.汽车的行驶速度越快,它的惯性就越大
D.为了行驶的安全性,汽车要限速行驶
7、中国文化和旅游部披露,2021年“五一”假期,全国国内旅游出游2.3亿人次,同比增长119.7%,按可比口径恢复至疫前同期的103.2%;实现国内旅游收入1132.3亿元人民币,同比增长138.1%,按可比口径恢复至疫前同期的77.0%,国内旅游经济强劲复苏。为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故,站台上都标有“安全黄线”,乘客必须站在安全黄线以内,是因为动车进站时车厢附近( )
A.气流速度大,压强小 B.气流速度大,压强大
C.气流速度小,压强小 D.气流速度小,压强大
8、如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器里,装有适量的不同种液体,将三个完全相同的正方体分别放入各容器的液体中,静止后三者液面相平,甲中漂浮、乙中悬浮、丙中沉底.则下列判断错误的是( )
A.三种液体密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.三种液体对容器底部的压强关系p甲>p乙>p丙
C.三种液体对正方体的浮力关系F浮甲>F浮乙>F浮丙
D.三个容器对水平桌面的压力关系F甲>F乙>F丙
9、将重为3牛的某物体轻轻放入盛水容器中,溢出1牛的水,则以下关于该物体受到的浮力F浮的大小判断正确的是( )
A.F浮一定是1牛
B.F浮一定是3牛
C.F浮不可能等于3牛,但可能等于1牛
D.F浮可能等于3牛,也可能等于1牛
10、轻轨大大方便了重庆人民的出行,当轻轨快速通过时人和车厢之间空气流速就会增大,压强就会减小,站台上的人将会感到有力把自己往车厢方向推。因此为了安全,站台上有一条黄线,轻轨进站时,人不能越过黄线。以下实例中,应用了流体压强与流速规律使物体向上运动的是( )
A.气球的升空 B.大型客机的升空
C.潜水艇上浮 D.火箭的升空
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、如图所示是我国调查水下海山的“发现”号潜水器,海山的山顶位于海面以下800m处,山高为1400m。当潜水器漂浮在水面时,受到的浮力 (填“大于” “等于”或“小于”)自身的重力 潜水器从山顶下降的过程中,受到的浮力 (填“变大” “变小”或“不变”);到达山底部时它受到海水的压强是 Pa。(不考虑海水密度的变化, 取1.0×103kg/m3)
一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,此时物体所受的浮力为 N,把物体从弹簧测力计上取下浸没水中,松手时,物体会 (选填“上浮” “悬浮”或“下沉”),静止时,物体受到的浮力是 N。
2、如图所示,一个底面积为0.8m2的圆柱状容器内装有适量的水,物体A的底面积为0.5m2、体积为0.5m3现将物体A放入容器中,如图甲静止时有 体积露出水面,此时水深为1m,则A的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水,此时物体A的下表面受到的压强为 Pa;若用一个竖直向下的力F将A物体向下压,直至刚好浸没(水未溢出),则当A静止时水对容器底的压强增加了 Pa。(g取10N/kg)
3、如图,一重为0.5N的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,上浮过程中鸡蛋受到的浮力 0.5N(选填“>”、“=”或“<”);最终静止时,鸡蛋排开盐水的重力 0.5N(选填“>”、“=”或“<”)。
4、如图所示,金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为8N,若金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计的示数是 N。
5、如图甲所示,将乒乓球放在吸管的管口正上方,用嘴吹气,快速的气流从吸管出来,使乒乓球下方的流速大,由此产生上下的 差。松手后,当乒乓球受到向上的力与 力及向下的压力大小相同时,它就“悬”在管口正上方某处。如图乙所示,将7~8根长度不同的大吸管底部封口,并成一排,就可以做成一个“吸管琴”。当用嘴对吸管口吹气时,发出声音的音调从左至右逐渐 (填“升高”“降低”或“不变”)。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图实心正方体,体积1.2×10-3m3,重10N。用细绳吊着浸入盛水的容器中,有 的体积露出水面,此时容器中水面高度为30cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)物体受到的浮力;
(3)绳子的拉力;
(4)剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面?
2、用弹簧测力计在空气中测物体重力为5N,完全浸没在水中时,弹簧测力计示数为2N. 请完成:
(1)物体浸没在水中时的受力分析图,写出相应的力的平衡方程;
(2)求出该物体受到的浮力大小.
3、如图所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A的上表面到水面的高度差为0.12m。已知A的体积为 ,所受重力为8N,B的体积为 ,容器的底面积为 ,水的密度 ,g取 ,求:
(1)A上表面所受水的压强。
(2)B所受重力大小。
(3)剪断细线后,液体对容器底部的压强变化了多少。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、如图是小明用生活中的物品做的两个小实验:
(1)如图甲,在塑料矿泉水瓶的 a、b 两处各扎一个小孔,向瓶中注水后,观察到水从 b 孔喷出的距离较远,这是由于 ,水产生的压强越大;
(2)如图乙,嘴唇贴着纸条的上表面吹气,看到纸条升起,这说明吹气过程中纸条上表面的气体压强 下表面的气体压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
2、在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小东做了如图所示的实验。
(1)分析 三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(2)分析实验数据,回答下列问题。
①请写出你还能得到的结论 ;
②可计算出金属块的密度为 kg/m3。
(3)请你写出一条在这个实验中使用弹簧测力计的要求或注意事项: 。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】【解答】往B管中吹气,使A管上方空气的流速比水表面空气的流速快,A管上方空气压强减小,小于大气压,水在大气压的作用下进入A管,所以可以看到A管中的水面上升。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】观察A管上方空气流速大小及压强与流速的关系确定压强大小。
2、【答案】C
【解析】【解答】A.浓盐水的密度大于清水的密度,在逐渐向杯中添加清水过程中,盐水的密度不断减小,A不符合题意;
B.甲、乙两种状态下分别属于漂浮与悬浮状态,鸡蛋本身浸没程度不一样,所以排开液体的体积不一样,B不符合题意;
C.根据物体在液体中的沉浮条件,漂浮与悬浮状态下,鸡蛋受到的浮力等于自身重力,C符合题意;
D.盐水对烧杯底的压强为压力(即水的总重)与底面积之比,底面积不变,水的总重变大,所以压力变大,压强将变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力,浮力相等时,排开液体的体积越大,液体的密度越小。
3、【答案】D
【解析】【解答】A.一只鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量约为100g,A不符合题意;
B.1个标准大气压约1.01×105Pa,B不符合题意;
C.中学生的重力在G=500N左右,漂浮在死海上的中学生,受到的浮力约为F浮=G=500N
C不符合题意;
D.一支铅笔的长度约为18cm,所以D符合题意。
故答案为:D。
【分析】对一些常见的物理量的估算,有的需要识记、有的需要凭借生活经验、有的需要进行简单计算、有的要进行单位换算,最后选择符合实际的那一个即可。
4、【答案】D
【解析】【解答】A.由题意可知,山东舰满载排水量约5万吨,这些水的重力
根据阿基米德原理可知,山东舰满载时受到的浮力大小等于排开这些水的重力,即山东舰满载时受到的浮力为 ,A不符合题意;
B.根据二力平衡可知,舰载机没有飞出前,山东舰受到的浮力大小等于其自身和舰载机重力之和;舰载机全部飞出后,山东舰受到的浮力大小等于其自身重力,浮力是有变化的;B不符合题意;
C.舰载机在舰上起飞的过程速度是越来越大的,不是匀速运动,C不符合题意;
D.山东舰在海上沿直线匀速航行时,水平方向上处于平衡状态,受力平衡,水平方向受到阻力和水的推力作用,这两个力是平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据物体排开液体的质量计算浮力;漂浮物体的质量减小,受到的浮力减小;匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。
5、【答案】C
【解析】【解答】A.由图像可知,物重为G=9N
当物体完全浸没时,拉力为F=5N
则该物体受到的最大浮力为F=G-F=9N-5N=4N
A不符合题意;
B.由 可得物体的体积为
B不符合题意;
C.由
物体的质量为
物体的密度为
C符合题意;
D.物体下降过程中,下表面在水中的深度变大,由
可知,水对容器底部的压强变大,根据 可知,下表面受到的压力变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解浮力的大小,可以利用称重法求解,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度即可。
6、【答案】C
【解析】【解答】A.根据力的作用是相互的,对地面的压力等于它的重力,A正确,不符合题意;
B.汽车的广泛使用,放出大量热量,使城市温度上升,B正确,不符合题意;
C.惯性只跟物体质量有关,与速度无关,C错误,符合题意;
D.如果汽车速度过快,刹车时,由于惯性,会难以停下来,容易发生事故,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小;物体的惯性和质量有关,和运动速度无关;限制速度,可以减小惯性带来的危害。
7、【答案】A
【解析】【解答】因为动车进站时车厢附近的空气由于被动车带动,流速快,压强小,小于人背后的压强,这样人就会被大气压压向动车,从而出现交通事故,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
8、【答案】C
【解析】【解答】A.根据物体浮沉条件可知,正方体在甲中漂浮,故ρ<ρ甲;正方体在乙中悬浮,故ρ=ρ乙;正方体在丙中沉底,故ρ>ρ丙;所以,三种液体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙
A正确,不符合题意;
B.三种液体深度相同,密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙
根据 ,三种液体对容器底部的压强关系为p甲>p乙>p丙
B正确,不符合题意;
C.根据物体浮沉条件可知,正方体在甲中漂浮,故F浮甲=G;正方体在乙中悬浮,故故F浮乙=G;正方体在丙中沉底,故故F浮丙F浮丙
C错误,符合题意;
D.由图可知,三种液体的体积关系为V甲>V乙=V丙
三种液体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙
所以,三种液体的质量关系为m甲>m乙>m丙
则三个容器和其中的液体及正方体的总重关系为G甲>G乙>G丙
故三个容器对水平桌面的压力关系为F甲>F乙>F丙
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮和悬浮时,物体受到的浮力等于物体的重力;漂浮的物体密度小于液体密度,悬浮物体的密度等于液体密度,沉底物体密度大于液体密度;根据液体密度和深度,可以判断液体压强大小关系。
9、【答案】D
【解析】【解答】将重为3牛的某物体轻轻放入盛水容器中,溢出1牛的水,有以下两种可能:①若烧杯中水是满的,溢出烧杯的水重为1N,根据阿基米德原理可知
②若烧杯中水是不满的,溢出烧杯的水重为1N,说明物体排开的水的重力大于1N,根据阿基米德原理可知
另外,若物体漂浮或悬浮,物体受到的浮力
若物体下沉,物体受到的浮力
综上以上分析可得
ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由阿基米德原理知道,浸在液体中的物体受的浮力等于物体排开的液体的重力(注意:烧杯内的水不一定满);另外若物体漂浮或悬浮,物体受到的浮力F浮=G物;若物体下沉,物体受到的浮力F浮<G物。
10、【答案】B
【解析】【解答】A.气球的升空,是因为气球受到的浮力大于重力,不符合题意;
B.客机的机翼上面凸起,下面平直,客机升空时,流过机翼上方的空气流速大压强小,流过机翼下方的空气流速小压强大,便形成了向上的升力,符合题意;
C.潜水艇上浮,是因为潜水艇受到的浮力大于重力,不符合题意;
D.火箭升空靠喷气发动机产生的动力上升,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】飞机升空,利用了升力,是流体流速越大,压强越小的应用。
二、填空题
1、【答案】等于;不变;;7;上浮;12
【解析】【解答】当潜水器漂浮在水面时,处于漂浮状态,则潜水器受到的浮力和重力是一对平衡力,所以潜水器受到的浮力等于自身的重力。由阿基米德原理 可知,物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,与其它因素都无关。当潜水器从山顶下降的过程中,因为 、 都不变,所以潜水器受到的浮力不变。到达山底部时它受到海水的压强 在空气中称重时,测力计的示数为12N,则物重G=12N,把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,此时受到的浮力 根据 可知,物体全部浸没水中时浮力
因为 ,所以松手时,物体上浮,直至漂浮。物体静止时受到的浮力等于重力
【分析】(1)当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;
(2)求解浮力的大小,可以利用称重法求解;当物体受到的重力小于浮力,或物体的密度小于液体或气体的密度时,物体会上浮直至漂浮。
2、【答案】小于;6000;2500
【解析】【解答】由题意可知,物体A漂浮在水面上,所以A的密度小于水的密度。物体A静止时,排开水的体积
物体A受到的浮力
因为
所以物体A下表面受到水的压力
物体A下表面受到水的压强 若用一个竖直向下的力F将A物体向下压,直至刚好浸没(水未溢出),排开水的体积变化量
水的深度变化量
当A静止时水对容器底的压强增加值
【分析】物体的密度小于液体或气体的密度时,物体会上浮直至漂浮;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;结合物体排开液体的体积求解液面上升的距离,利用液体压强公式求解压强的变化。
3、【答案】变大;>;=
【解析】【解答】鸡蛋沉在水底,当向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,鸡蛋排开水的体积不变,因为向水中加盐,盐水的密度会比水大,由F浮 =ρ液 gV排 可知,鸡蛋受到的浮力变大;
当鸡蛋受到的浮力大于重力时,鸡蛋上浮,最终处于漂浮状态,浮力等于鸡蛋的重力,即F浮 =G=0.5N;
由阿基米德原理可知,鸡蛋最终静止时排开盐水的重力G排 =F浮 =0.5N。
【分析】水中加盐,食盐溶化后,水的密度增大;鸡蛋的体积不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知鸡蛋受到的浮力变化;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力不变,根据物体的浮沉条件回答;鸡蛋上浮,最终处于漂浮状态,受到的浮力等于排开盐水的重力,也等于鸡蛋重力。
4、【答案】9
【解析】【解答】由称重法可得,金属块浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=10N-8N=2N
当金属块有一半体积露出水面时,此时金属块排开水的体积为原来的一半,由公式F浮=ρgV排可知,金属块受到的浮力变为原来的一半,即F′浮= F浮= ×2N=1N
则此时弹簧测力计的示数F′=G- F′浮=10N-1N=9N
即弹簧测力计的示数是9N。
【分析】由称重法F浮=G-F示可得金属块浸没在水中时受到的浮力,再利用F浮=ρgV排可知变化后的浮力大小,进一步利用称重法进行计算即可。
5、【答案】压强;重力;降低
【解析】【解答】将乒乓球放在吸管的管口正上方,用嘴吹气,快速的气流从吸管出来,使乒乓球下方的流速大,压强小,而其上方的流速小,压强大,由此产生上下的压强差。乒乓球“悬”在管口正上方某处时,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个乒乓球上,是一对平衡力,球就“悬”在管口正上方某处。“吸管琴”是吸管内的空气柱振动发出的,当用嘴对吸管口吹气时,振动的物体是空气柱,空气柱越短,越容易振动,频率越大,音调越高,因此发出声音的音调从左至右逐渐降低。
【分析】 流体的流速越大,压强越小,流速越小压强越大,从而差生压强差;对物体作受力分析,在竖直方向上的升力和重力相等时,物体处于平衡状态;声音是由物体振动产生的,其音调的高低跟弦即空气柱的长短有关。
三、计算题
1、【答案】(1)解:水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
答:水对容器底部的压强为3×103Pa;
(2)解:正方体排开水的体积
物体此时所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N
答:物体此时所受的浮力为8N;
(3)解:绳子的拉力F拉=G-F浮=10N-8N=2N
答:绳子的拉力为2N;
(4)解:当物体全部浸没水中时所受浮力F浮′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N>10N
所以物体会上浮,最终漂浮在水面上。
答:剪断绳子后,物体最终漂浮在水面上。
【解析】【分析】(1)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;
(2)(4)阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积。
(3)求解浮力的大小,可以利用称重法求解。
2、【答案】(1)解:物体浸没在水中时受到竖直向下的重力G,竖直向上的拉力F拉和浮力F浮,此时G=F拉+F浮,受力情况如图所示:
(2)解:物体受到的浮力:F浮=G-F拉=5N-2N=3N
【解析】【分析】(1)根据物体在液体中的状态判断受力情况;(2)利用力的合成计算分力的大小。
3、【答案】(1)解:A上表面所受水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)解:A、B受到的总浮力:F浮=ρ水g = g(VA+VB)=1×103kg/m3×10N/kg×(1.0×10 3m3+0.5×10 3m3)=15N,因为A. B恰好悬浮,所以F浮=GA+GB,则B的重力:GB=F浮 GA=15N 8N=7N
(3)解:A浸没时受到的浮力:F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×1×10 3m3=10N 8N,剪断细线后,正方体A将漂浮,B受到的浮力:F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×10 3m3=5N 7N,剪断细线后,物体B将下沉,对容器底减小的压力 =15N 8N-5N-=2N,液体对容器底部的压强将变化: P= = =100Pa.
【解析】【分析】(1)液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关;
(2)求解浮力的大小,可以利用阿基米德原理求解;
(3)利用末状态的压强减去初状态的压强即为压强的变化量。
四、实验探究
1、【答案】(1)深度越深
(2)小于
【解析】【解答】(1)a孔位置较浅,b孔位置较深,b孔流出的水喷得较远,这表明深度越深,水产生的压强越大。(2)当用嘴沿纸片吹气时,纸的上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,于是产生一个向上的压强差,使纸条升起。
【分析】(1)液体密度一定时,压强和深度有关;(2)流体在流速大的地方压强小。
2、【答案】(1)①③④
(2)①比较①②③可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,且排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即浮力越大,故可得出结论:排开液体的密度相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;比较①④⑤可知,排开液体体积相同,液体密度不同,且液体密度越大,弹簧测力计的示数越小,即浮力越大,故可得出结论:物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大;9×103
(3)实验中弹簧测力计在测量前的注意事项:在竖直方向上调零(观察量程和分度值)。读数时,弹簧测力计在竖直方向静止且示数稳定,视线要正对指针所指的刻度。
【解析】【解答】(1)研究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,要控制物体排开液体的体积和密度相同,只改变深度大小,由称重法测浮力,故分析①③④次的实验数据可知,浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)①比较①②③可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,且排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即浮力越大,故可得出结论:排开液体的密度相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;比较①④⑤可知,排开液体体积相同,液体密度不同,且液体密度越大,弹簧测力计的示数越小,即浮力越大,故可得出结论:物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
②由①④实验可知,物体浸没在水中受到的浮力F水=G-F1=9N-8N=1N
因排开液体的体积都等于物体的体积,根据阿基米德原理,则有F浮=ρ水gV排=ρ水gV物
则物体的体积V物=
金属块的密度ρ= = = = = ×ρ水= ×1×103kg/m3=9×103kg/m3
即金属块的密度为9×103kg/m3。
(3)实验中弹簧测力计在测量前的注意事项:在竖直方向上调零(观察量程和分度值)。读数时,弹簧测力计在竖直方向静止且示数稳定,视线要正对指针所指的刻度。
【分析】(1)浮力的大小和深度无关;
(2)物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大;根据物体的重力计算质量,利用浮力和液体密度计算排开液体的体积,利用质量和体积的比值计算密度;
(3)使用测力计前要调零;测力计示数稳定时读取示数,读数时视线正对刻度线。