Question

【题目】静静用电子秤、薄壁柱形容器(质量忽略不计，底面积为100cm2)、合金块(高度为5cm)、气球(质量忽略不计)、细线(质量和体积忽略不计)、水进行相关实验探究，操作步骤如图：

①将电子秤放在水平台上，测出合金的质量，如图甲；

②将柱形容器放置在电子秤上，向其中装入部分水，如图乙；

③将合金块与气球用细线连接，用手拉着细线使它们逐渐进入水中，如图丙、丁、戊；

④气球全部放气，撤去拉力合金块沉入容器底部，如图己。

请根据相关信息，回答下列问题：

(1)实验过程中，气球的体积大小可反映气体受到液体压强的大小，根据示意图丁和戊，说明液体压强大小与______________有关；

(2)根据示意图甲乙丙，可知合金块的密度为________ g/cm3；

(3)根据示意图丙和丁，由电子秤示数的变化，说明浮力的大小与_______有关。丁图中气球排开液体的体积为______ cm3，此时水对容器底部的压强为______ Pa；

(4)若示意图戊中的气球缓慢向外漏气，手对细绳的拉力_____(选填“变大”“变小”或“不变”)，若将气体全部放完，撤去拉力，如图己，求图己中，合金块对容器底部的压强为_______ Pa。

Answer 1

【答案】深度 5 排开液体的体积 10 2030 变大 2000

【解析】

(1)[1]根据示意图丁和戊可知，深度逐渐增加，气球的体积逐渐减小，压强逐渐增大，说明液体压强大小随深度的增加而增大，即液体的压强与深度有关。

(2)[2]由乙、丙两图知，电子秤示数差为

则合金浸没后对容器底部增加的压力为

根据力的作用是相互的，合金所受浮力

根据阿基米德原理可得

由可得，合金的密度

(3)[3]根据示意图丙和丁，由电子秤示数的变化可知，气球浸入水的体积变大，气球受到的浮力变大，说明浮力的大小与排开液体的体积有关。

[4]由丙、丁两图知，电子秤示数差为

则气球浸没后对容器底部增加的压力为

根据力的作用是相互的，气球所受浮力

根据阿基米德原理，可得气球排开液体的体积

[5]由图丁知，容器底部受到的压力为

容器底部受到的压强为

(4)[6]以气球为研究对象，气球受手对它的拉力、水对气球的浮力、合金对它的拉力的作用，即

因合金浸没在液体，所受的浮力和重力不变，故合金对气球的拉力不变，再因气球缓慢向外漏气，气球的体积减小，排开液体的浮力减小，故手的拉力将变大。

[7]以合金为研究对象，它受重力、容器底部对它的支持力、水对它的浮力的作用，则有

合金所受的重力为

合金浸没在水中所受的浮力为

所以合金对容器底部的压力为

合金的底面面积为

合金对容器底部的压强为