5.小強為了“探究浮力的大小跟排開的液體所受重力的關(guān)系”,做了如下的實驗:(彈簧測力計每小格示數(shù)是0.5N)

(1)請在A圖中畫出被測物體所受力的示意圖.
(2)你認(rèn)為更合理的實驗順序是DABC.
(3)通過實驗?zāi)愕玫降慕Y(jié)論是:浸在液體中的物體,所受浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力.
(4)請你根據(jù)小強在實驗中獲得的數(shù)據(jù),計算物體的體積是1×10-4m3;你認(rèn)為通過本實驗獲得的數(shù)據(jù)能(填“能”或“不能”)計算出此物體的密度.

分析 (1)物體受重力和拉力,二者是一對平衡力,根據(jù)二力平衡條件的特點畫出兩個力;
(2)要先測物體的重力和空桶的重力,然后再把物體沒入水中,測出物體受到的拉力,根據(jù)稱重法求出浮力;最后再測出桶和溢出水的重力得出排開水的重力;
(3)根據(jù)阿基米德原理進(jìn)行解答;
(4)根據(jù)物體完全浸沒在水中時的浮力計算出體積;根據(jù)A測出物體的重力,可計算出其質(zhì)量,則可計算出物體的密度.

解答 解:(1)已知彈簧測力每小格示數(shù)是0.5N,由圖A知,物體的重力G=2.5N,物體受重力和測力計的拉力作用,二者大小相等,重力方向豎直向下,拉力方向豎直向上,如圖所示:

(2)合理的實驗順序是:
D、測出空桶所受的重力;
A、測出物體所受的重力;
B、把物體浸沒在裝滿水的溢水杯中,測出物體所受的浮力,收集物體排開的水;
C、測出桶和排開的水所受的重力.
故合理的實驗順序是DABC;
(3)根據(jù)阿基米德原理,浸在液體中的物體所受的浮力,大小等于它排開液體所受的重力.
(4)由圖AB中實驗數(shù)據(jù)可知,物體受到的浮力:F=G-F=2.5N-1.5N=1N,
由公式FgV可得,
物體的體積:V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10-4m3
本實驗獲得的數(shù)據(jù)能計算出此物體的密度,過程如下:
由公式G=mg得,
物體的質(zhì)量:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.5N}{10N/kg}$=0.25kg,
物體的密度:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.25kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×103kg/m3
故答案為:(1)見上圖;(2)DABC;(3)物體排開液體所受到的重力;(4)1×10-4;能.

點評 本題考查了“探究浮力的大小跟排開的液體所受重力的關(guān)系”的實驗中,操作順序的安排、受力分析與力的示意圖、阿基米德原理的內(nèi)容、浮力公式的運用等,綜合性較強.

練習(xí)冊系列答案
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16.為了進(jìn)一步提高學(xué)生的身體素質(zhì),營造全員鍛煉氛圍,幫助學(xué)生形成良好的行為習(xí)慣,達(dá)到每天鍛煉一小時的活動目標(biāo),曲阜開展了“陽光大課間”活動,小紅同學(xué)在做“引力向上”時,涉及到的物理估測數(shù)據(jù),其中分析正確的是( 。
A.小紅的重力50N
B.小紅向上移動的距離約為10cm
C.小紅做功的功率約為1000W
D.小紅一次引體向上做的功最拉近250J

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17.下列對常見物理量的估計正確的是( 。
A.中學(xué)生的重力約為50NB.人的密度約為0.5×103kg/m3
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13.小東同學(xué)在測定鹽水密度的實驗中,其方法和步驟完全正確,如圖甲顯示的是他將燒杯中的部分鹽水倒入量筒后,天平重新平衡時的情景,乙顯示的是倒入鹽水后量筒的讀數(shù).
(1)請在表格第一行空格內(nèi)補全實驗過程的順序(用1、2、3表示),第二行空格內(nèi)補全實驗中測量項目,并在第三行空格內(nèi)補全實驗中測量數(shù)據(jù).
排序45
項目倒出鹽水的質(zhì)量(g)燒杯和所剩鹽水的質(zhì)量(g)鹽水的密度(kg/m3燒杯和鹽水的總質(zhì)量(g)
數(shù)據(jù)33
(2)另一位同學(xué)的實驗方法是:先測出空燒杯質(zhì)量,并在量筒中倒入鹽水,測出鹽水的體積,再把量筒內(nèi)鹽水全部倒入燒杯,測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量,然后計算鹽水的密度,用這種方法測出鹽水的密度ρ′與小東測出鹽水的密度ρ相比較,則ρ′<ρ(選填“<”、“>”或“=”).

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20.小剛同學(xué)想測量醬油的密度,但家里只有天平,小空瓶,而沒有量筒,他思考后按照自己設(shè)計的實驗步驟進(jìn)行了測量,測量結(jié)果如下:小空瓶質(zhì)量為m1,小空瓶裝滿水后質(zhì)量為m2,小空瓶裝滿醬油后質(zhì)量為m3,(已知水的密度為1000kg/m3
(1)根據(jù)題干寫出實驗測量的步驟,
(2)試寫出醬油密度的表達(dá)式.

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10.在“探究杠桿平衡條件”的實驗中:
(1)實驗前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高,則可將右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié).
(2)實驗中,用如圖所示的方式懸掛鉤碼,杠桿也能水平位置平衡(杠桿上每格等距),但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式.這主要是因為該種方式D
A.一個人無法獨立操作  B.需要使用太多的鉤碼
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(3)在圖中,不改變支點O右側(cè)所掛的兩個鉤碼及其位置,保持左側(cè)第2格的鉤碼不動,將左側(cè)另外兩個鉤碼改掛到它的下方,杠桿仍可以水平平衡.
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(5)使杠桿在傾斜一定角度的位置做實驗,也能得出杠桿平衡條件.這種實驗方案與杠桿在水平位置做實驗的方案相比較,你認(rèn)為哪種實驗方案好并說明理由.水平位置方案好,理由是便于測量力臂.

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14.在海上想要獲得淡水,可采用如圖所示的“充氣式太陽能蒸餾器”,它是通過太陽照射充氣物內(nèi)的海水,產(chǎn)生大量水蒸氣,水蒸氣在透明罩內(nèi)壁形成水珠,收集即可.在此過 程中發(fā)生的物態(tài)變化是A.
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15.小芳的爸爸在外出差給她帶回來一件小金屬掛飾(實心),小芳想知道金屬掛飾的材質(zhì),于是在學(xué)校實驗室借了一些器材來測出它的密度.
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的平衡螺母往右(選填“右”或“左”)調(diào).
(2)將掛飾放在已調(diào)好的天平上測出其質(zhì)量為21.6g.
(3)當(dāng)她想測量掛飾的體積時發(fā)現(xiàn)小掛件尺寸較大無法放入量筒,當(dāng)她想用溢水杯結(jié)合量筒測體積時考慮到掛件體積較小,這樣測量的誤差又較大,在她沮喪之時突然想到利用浮力的知識可以幫自己解決問題,她的測量過程如下:
①往燒杯倒入適量的水,用調(diào)好的天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為151.2g.
②用細(xì)繩將掛飾拴好并浸沒在水中(如圖乙所示,掛飾不接觸杯底,無水溢出.),在右盤中加減砝碼并移動游碼,當(dāng)天平平衡后,右盤中砝碼和游碼的位置如圖乙所示,此時天平的讀數(shù)為152.4g,則掛飾的體積為1.2×10-6m3.(已知水的密度為1.0×103kg/m3
(4)小芳計算出金屬掛飾的密度為18×103kg/m3;通過查密度表對照可知該金屬掛飾可能是金飾品.
物質(zhì)
密度g/cm319.310.58.97.92.7

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