Question

【題目】小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，用到如下器材：分度值為0.1N的彈簧測(cè)力計(jì)，底面積為5cm2、高度為6cm的實(shí)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(xì)線(xiàn)等。

（1）小冉進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：A步驟所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_______N；用彈簧 測(cè)力計(jì)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)記錄在下表中：

實(shí)驗(yàn)步驟	B	C	D	E	F
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N	2.6	2.5	2.4	2.4	2.3

（2）在實(shí)驗(yàn)步驟B中銅塊所受浮力F浮 =________________n。

（3）分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D，可以說(shuō)明浮力大小跟________________________有關(guān)；分析步驟A、E、F，可以說(shuō)明浮力大小跟_______________________________有關(guān)；

（4）小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出來(lái)步驟B中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)是_________________Pa，并發(fā)現(xiàn)步驟B、C、D中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)隨著深度的增加逐漸_______________(選填“增大”或“減小”）

（5）小冉在步驟B的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究：保持銅塊下表面所處的位置不變，把彈簧測(cè)力計(jì)的拉環(huán)固定在鐵架臺(tái)上，緩慢向燒杯中加水，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸_____________ (選填“增大”或“減小”）；當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒(méi)時(shí)(水未溢出)，燒杯底部受到水的壓強(qiáng)增加了____________Pa，（已知在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力每減少0.1N，彈簧的長(zhǎng)度就縮短0.1cm）

Answer 1

【答案】2.7 0.1 排開(kāi)液體的體積 排開(kāi)液體的密度 200 增大 減小 420

【解析】

第一空．彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，故其重力G=2.7N；

第二空．在實(shí)驗(yàn)步驟B中銅塊所受浮力F浮=G-F拉=2.7N-2.6N=0.1N；

第三空．實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D中，物體排開(kāi)液體的密度不變，排開(kāi)液體的體積變化，物體受到的浮力逐漸變化，說(shuō)明浮力大小與排開(kāi)液體的體積跟關(guān)；

第四空．實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F，排開(kāi)液體的體積不變，排開(kāi)液體的密度變化，物體受到的浮力逐漸變化，說(shuō)明浮力大小跟排開(kāi)液體密度有關(guān)；

第五空．由浮力產(chǎn)生的原因可知,驟B中銅塊下表面受到水的壓力F=F浮=0.1N.

下表面受到水的壓強(qiáng)p= ==200Pa，

第六空．由B. C. D中數(shù)據(jù)可知,F拉逐漸減小,根據(jù)F浮=GF拉可知,浮力增大,即下表面受到水的壓力增大,受力面積不變,由p=可知，p逐漸增大，即銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)隨著深度的增加逐漸增大；

第七空．緩慢向燒杯內(nèi)加水,排開(kāi)水的體積增大,根據(jù)F浮=GF拉可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減��；

第八空．由F浮=ρ液gV排可得：V′排== =1×105m3

此時(shí)銅塊浸入水的深度：

h1===0.02m=2cm，

由此當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒(méi)時(shí)(水未溢出)，所加水的深度，h=6cm2cm=4cm=0.04m，

燒杯底部受到水的壓強(qiáng)增加了p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa，

但由于在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力每減少0.1N，彈簧的長(zhǎng)度就縮短0.1cm，因此

當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒(méi)時(shí)(水未溢出)，此時(shí)拉力減小0.2N，則彈簧的長(zhǎng)度縮短0.2cm=0.002m，因此還應(yīng)該倒入0.002m高度的水，

故p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m=20Pa，

因此燒杯底部受到水的壓強(qiáng)增加值△p= p1+ p2=400Pa+20Pa=420Pa.