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1.小華同學在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,在彈簧測力計下懸掛一圓柱體物塊,當圓柱體物塊下表面與水面相平時開始緩慢下降,直到與燒杯底接觸為止,如圖1所示:(已知ρ=1.0×103kg/m3;g取10N/kg)

(1)分析圖1四幅圖可知,圓柱體物塊浸沒在水中時所受浮力F=5N;
(2)綜合分析上述實驗可知,圓柱體物塊的密度是1.2×103kg/m3
(3)小華完成圖1所示的實驗后,把水換成另一種液體重復上述實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出圖2所示的彈簧測力計拉力F隨物體下降高度h變化的圖象,那么物體浸沒在這種液體中受到的浮力F′=4N,對比圖1的實驗,這表明浸在液體中的物體所受浮力的大小跟排開液體的密度有關.

分析 (1)比較a、c中彈簧測力計的示數(shù),根據(jù)F=G-F確定浮力的大小;
(2)由阿基米德原理可求出物體的體積,根據(jù)(1)的結果求物塊的密度;
(3)清楚圖2中圖象的含義,找到物體浸沒時彈簧測力計的示數(shù),根據(jù)F=G-F求浮力;運用控制變量法,找出不變的量與變化的量,確定浮力與變化量之間的關系.

解答 解:(1)圖a中彈簧測力計的示數(shù)即為物體的重力,圖c中物體浸沒時,彈簧測力計的示數(shù)為1N,物塊浸沒在水中時所受浮力F=G-F=6N-1N=5N;
(2)根據(jù)阿基米德原理FgV,圖c中物體浸沒,所以V=V=Fρg=5N103kg/m3×10N/kg=5×10-4m3,物體的密度ρ=GgV=5N10N/kg×5×104m3=1.2×103kg/m3;
(3)圖2中,橫坐標表示物體下降的高度,縱坐標表示彈簧測力計的示數(shù)大小,h從0-6cm對應的斜線表示物體正在逐漸浸入液體的過程中,彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小;h從6-8cm的水平線表示當浸沒在液體中下降時,彈簧測力計的示數(shù)不變,所以,物體浸沒在這種液體中受到的浮力F′=6N-2N=4N.由實驗知,浸在液體里的物體受到的浮力大小還跟排開液體的密度有關;
故答案為:(1)5;(2)1.2×103;(3)4; 排開液體的密度.

點評 本題探究影響浮力大小的因素,以圖象呈現(xiàn)信息,考查學生分析圖象和數(shù)據(jù)的處理能力及控制變量法的運用,從圖象獲取有效信息是解題的關鍵.

練習冊系列答案
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18.中山艦是“濃縮中國觀代史”的一代名艦,1938年在長江被日軍擊中,沉入19m深的江底.創(chuàng)新小組的同學們查詢了中山艦的相關資料如下:
艦長 艦寬 型深 吃水 排水量 最大功率 最大速度 
 62.1m 8.9m4.5m 2.4m 780噸 1000kW  25km/h
(1)滿載時,中山艦所受浮力和浸入水中的體積是多少?(g=10N/kg)
(2)浮筒打撈,是打撈沉船的有效方法之一,是把裝滿水的浮桶沉入海底,縛在沉船上,然后用壓縮空氣將桶內的水排出.若采用這種方法打撈中山艦,至少用多大氣壓的壓縮空氣才能把桶內的水排出?(假設長江水面大氣壓為105Pa)
(3)假如由你來組織打撈中山艦,在打撈前,還要采取哪些措施,可以減小提拉沉船所需要拉力.

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9.在“用天平和量筒測量鹽水密度”的實驗中:
(1)將天平放在水平桌面上,把游碼移至標尺左端0刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側,應將平衡螺母向右調,使天平橫梁平衡.
(2)用天平測出空燒杯的質量為30g,在燒杯中倒入適量的鹽水,測出燒杯和鹽水的總質量如圖甲所示,則鹽水的質量是32g.再將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,如圖乙所示,鹽水的密度為1.07×103kg/m3
(3)小聰同學在實驗中先測出空燒杯的質量m1,倒入鹽水后測出其總質量m2.再將鹽水倒入量筒的過程中,發(fā)現(xiàn)由于鹽水較多,無法全部倒完,他及時停止了操作.同組同學討論后認為仍可繼續(xù)完成實驗,于是小聰讀出此時量筒中鹽水的體積V,又加了一個步驟,順利得出了鹽水的密度.你認為增加的步驟是:測出剩余鹽水和燒杯的總質量m3,請幫小聰寫出計算鹽水密度的表達式ρ=m2m3V

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16.如圖所示的叉車在倉庫里搬運貨物,叉車自身的質量是3.2t,每個叉面的面積是0.5m2,貨物的質量是1t,當貨物放在水平叉面上時,叉面有一半的面積與貨物接觸.求:
(1)叉車受到的重力;
(2)當貨物放在水平叉面上時,貨物對叉面的壓強;
(3)當叉車以0.2m/s提升貨物時,叉車對貨物做功的功率.

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6.小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,用到如下器材:分度值為0.1 N的彈簧測力計,底面積為5 cm2、高度為6 cm的實心圓柱體銅塊,相同的大燒杯若干,水,密度未知的某種液體,細線等.
(1)小冉進行了如圖所示的實驗:A步驟所示彈簧測力計的示數(shù)為2.7N;用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在如表中:
實驗步驟BCDEF
彈簧測力計示數(shù)/N2.62.52.42.42.3
(2)在實驗步驟中B中銅塊所受浮力F=0.1N.
(3)分析實驗步驟A、B、C、D,可以說明浮力大小跟排開液體的體積有關.
(4)小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是1.3×103kg/m3(結果保留二位有效數(shù)字),還算出了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強是200Pa.
(5)小冉在步驟B的基礎上繼續(xù)探究:保持銅塊下表面所處的位置不變,把彈簧測力計的拉環(huán)固定在鐵架臺上,緩慢向燒杯內加水,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)逐漸減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”);當所加水使銅塊剛好浸沒時(水未溢出),燒杯底部受到水的壓強增加了420Pa.(已知在一定范圍內,彈簧受到的拉力每減少0.1 N,彈簧的長度就縮短0.1 cm)

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13.如圖所示,閉合開關S,線圈周圍的小磁針,靜止時指向正確的是( �。�
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10.水平桌面上,甲、乙兩相同的杯中盛有不同濃度的鹽水,現(xiàn)將兩相同的物塊分別放入杯中,待物塊靜止時,兩杯中液面恰好相平,如圖所示,則( �。�
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B.乙杯底部受到液體的壓強較小
C.甲杯中物塊對杯底的壓力等于物塊重力
D.乙杯中物塊所受到的浮力等于物塊重力

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11.某同學研究問題是:汽車向前運動的推動力施力物體是發(fā)動機,還是地面?
(1)該學生在老師的幫助下利用玩具車設計對比實驗:如圖1甲將玩具汽車用細繩懸吊于空中,開動電動機,汽車不前進;將玩具汽車放置在木板上,開動電動機如圖1乙,汽車前進;根據(jù)實驗現(xiàn)象得出汽車向前運動的推動力的施力物體是地面.
(2)該同學繼續(xù)進行實驗:如圖2,開動電動機,將玩具車在墊有易滾動的筆管(或輪子)的木板上運動;觀察到木板后退現(xiàn)象,根據(jù)實驗現(xiàn)象得出汽車向前運動的推動力是地對車的摩擦力,并闡述其理由物體間力的作用是相互的,則地對車的摩擦力是向前的.

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