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小明很善于思考,小明想:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢?
(1)小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m1
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G;
③如图所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,
记下弹簧测力计的示数 F,则圆柱体所受水的浮力为
G-F
G-F
(用弹簧测力计所测得的量来表示);此时向天平的右盘加上适量的砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数m2,则圆柱体对水的压力为
(m2-m1)g
(m2-m1)g
(用天平所测得的量来表示).
(2)下表为小明和小红记录的实验数据:(表中h2>h1
圆柱的位置 圆柱体的重力
G/N
弹簧测力计的示数F/N 烧杯和水的总质量m1/g 天平的读数m2/g
圆柱体部分浸入 2.6 2.4 180 200
圆柱体浸没深度h1 2.6 2.2 180 220
圆柱体浸没深度h2 2.6 2.2 180 220
①通过分析表格中的数据,可以知道:圆柱体浸没在水中所受的浮力为
0.4
0.4
N,圆柱体对水的压力为
0.4
0.4
N.
②通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小
等于
等于
(选填“大于”、“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;此外他们还发现:物体浸没前浮力与浸入的深度
有关
有关
(选填“有关”、“无关”).除此以外,你还能发现什么规律
物体浸没后浮力与浸入的深度无关
物体浸没后浮力与浸入的深度无关

③由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为
6.5×103
6.5×103
 kg/m3
分析:(1)弹簧测力计示数变小的原因是受到水向上的浮力;圆柱体对水向下压力与右盘中所加砝码重力使天平再次平衡.
(2)①用弹簧测力计示数之差算浮力,用两次平衡砝码增值的重力算压力进行比较;根据表格看浮力、浸入水中深度变化.
②根据ρ=
m
V
,由空中重力和浸没浮力分别算出m和V,求出密度.
解答:解:
(1)弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力,即浮力为:F=G-F;
物体对液体的压力等于增加砝码的重力,F=(m2-m1)g.
故答案为:G-F;(m2-m1)g.
(2)①圆柱体浸没在水中,应取第二、三两组数据:
浮力F=2.6N-2.2N=0.4N;物体对液体的压力F=(m2-m1)g=(0.22kg-0.18kg)×10N/kg=0.4N;
∴F=F
②由一、二组数据可得:一组浮力0.2N,二组浮力0.4N,但二组圆柱体深度大于一组,说明物体浸没前浮力与浸入的深度有关;
由二、三组数据可得:二组浮力0.4N,三组浮力0.4N,但三组圆柱体深度大于二组,说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关.
③二、三组数据看出物体已浸没水中,FgV
∴圆柱体体积V=V=
F
ρg
,圆柱体的质量m=
G
g

因此圆柱体的密度:ρ=
m
V
=
G
g
×
ρg
F
=
Gρ
F
=
2.6N×1×103kg/m3
0.4N
=6.5×103kg/m3
故答案为:①0.4;0.4;
②等于;有关;物体浸没后浮力与浸入的深度无关;
③6.5×103
点评:初中物理对浮力的测量要求较高,本题除考查了基本测浮力的方法外,还涉及用天平的平衡测物体对液体的压力、物体密度的计算,难度较大,容易出错.学习中要掌握基本知识,加强综合处理物理问题的能力训练.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

生活处处有物理,勤于思考皆学问.只要你善于观察,在厨房中你就可以发现许多与物理有关的现象和问题,请你用学过的物理知识进行解答:
(1)小明发现妈妈切肉前总是先磨刀,目的是为了
通过减小受力面积来增大压强
通过减小受力面积来增大压强

(2)夏天,李明从冰箱里取出自己喜欢喝的“可乐”后,不一会就发现可乐瓶壁上出现了一层小水珠,这是由于
空中的水蒸气遇冷液化小水珠附着在瓶壁上
空中的水蒸气遇冷液化小水珠附着在瓶壁上

(3)在厨房中你还能发现哪些与物理知识有关的现象?试举一例(要求写出现象或厨具名称以及所涉及的物理知识):
现象或厨具名称:
刀把上的花纹
刀把上的花纹

涉及的物理知识:
增大摩擦
增大摩擦

(4)小明仔细观察了电热水壶的构造,发现其发热体就是一根电热丝.在通电时,这根电热丝很热,但与之相连的电线却不怎么热,其原因是:
电热丝与电线串联,通过它们的电流及时间相等,但电热丝比电线的电阻大得多,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电热丝比电线产生的热量就多得多
电热丝与电线串联,通过它们的电流及时间相等,但电热丝比电线的电阻大得多,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电热丝比电线产生的热量就多得多

(5)他想将这电热丝改造一下,使其烧开一壶水所用的时间缩短,请你给他提出一个改造的方案:
剪短电热丝
剪短电热丝

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科目:初中物理 来源: 题型:

厨房中的物理学
生活处处有物理,勤于思考皆学问.只要你善于观察,在厨房中你就可以发现许多与物理有关的现象和问题,请你用学过的物理知识进行解答:
(1)小明发现妈妈切肉前总是先磨刀,目的是为了
使刀刃更薄,减小受力面积,增大压强
使刀刃更薄,减小受力面积,增大压强

(2)夏天,小明从冰箱里取出自己喜欢喝的“可乐”后,不一会就发现可乐瓶壁上出现了一层小水珠,这是由于空气中温度较高的水蒸气在可乐瓶壁上发生了
液化
液化

(3)拿油瓶的时候,为了防止滑落,总是要用很大力去拿,这是用增大
压力
压力
的方法来增大摩擦力;
(4)小明观察到电饭锅有煮饭和保温两个档,使用
煮饭
煮饭
档工作时,电饭锅接入电路的电阻较小.

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科目:初中物理 来源: 题型:

厨房里的物理学:生活处处有物理,勤于思考皆学问.只要你善于观察,在厨房里你就可以发现许多与物理有关的现象和问题,请你用学过的物理知识进行解答:
(1)小明发现妈妈切肉前总是先磨刀,目的是为了
增大压强
增大压强

(2)夏天,小明从冰箱里取出自己喜欢喝的“可乐”后,不一会就发现可乐瓶壁上出现了一层小水珠,这是由于空气中温度较高的水蒸气在可乐瓶壁上发生了
液化
液化

(3)拿油瓶的时候,为了防止滑落,总是要用很大力去拿,这是用
增大压力
增大压力
的方法来增大摩擦力;
(4)拌料盆里有一些液体材料:花生油、料酒、白醋、香麻油、水和酱油,其中密度最大的是
酱油
酱油

(5)厨房里有很多电器:冰箱、抽油烟机、电饭锅、消毒碗柜等,它们都是通过插座并联在电路中的,它们都是使用三角插座的目的是
外壳接地,防止意外触电
外壳接地,防止意外触电

(6)小明观察到电饭锅有煮饭和保温两个档,使用
煮饭
煮饭
档工作时,电饭锅接入电路的电阻较小.

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科目:初中物理 来源:2010年四川省德阳三中中考物理二诊试卷(解析版) 题型:解答题

厨房中的物理学
生活处处有物理,勤于思考皆学问.只要你善于观察,在厨房中你就可以发现许多与物理有关的现象和问题,请你用学过的物理知识进行解答:
(1)小明发现妈妈切肉前总是先磨刀,目的是为了______;
(2)夏天,小明从冰箱里取出自己喜欢喝的“可乐”后,不一会就发现可乐瓶壁上出现了一层小水珠,这是由于空气中温度较高的水蒸气在可乐瓶壁上发生了______;
(3)拿油瓶的时候,为了防止滑落,总是要用很大力去拿,这是用增大______的方法来增大摩擦力;
(4)小明观察到电饭锅有煮饭和保温两个档,使用______档工作时,电饭锅接入电路的电阻较小.

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