Question

【題目】小明同學(xué)想利用圖示裝置來(lái)探究“物體下沉的條件”，已知物塊的體積是100cm3，如圖1、2所示，他將物塊緩慢勻速浸沒(méi)到液體中，測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，g取10N/kg。

（1）由圖示可知，物塊浸沒(méi)在液體中時(shí)受到的浮力為______N；通過(guò)運(yùn)算，可知燒杯中液體的密度為______g/cm3。

（2）小宇換用不同的下沉物體多次實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)物體下沉的條件是F浮______G物（選填“大于”或“小于”）；

（3）如圖3所示，同桌的小虎同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程分別畫(huà)了測(cè)力計(jì)拉力、浮力、容器底部所受液體壓力以及容器對(duì)桌面的壓力與物體浸入深度h的圖象，其中表示容器底部所受液體壓力與物體浸入液體深度的關(guān)系圖象是______。

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，系住物體的細(xì)線突然斷裂，此時(shí)燒杯對(duì)桌面的壓力將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。通過(guò)交流，班上的小華同學(xué)突發(fā)奇想，如果在測(cè)力計(jì)1N的位置標(biāo)上剛才計(jì)算出的液體密度值，就可以把測(cè)力計(jì)改裝成一個(gè)密度秤。該密度秤的零刻度應(yīng)標(biāo)在______N處，該密度秤的刻度是______（選填“均勻”或“不均勻”）。

（5）用此密度秤進(jìn)行測(cè)量時(shí)，若物塊未完全浸沒(méi)，則測(cè)得液體密度值將偏______。

Answer 1

【答案】0.8 0.8 小于 C 變大 1.8 均勻 小

【解析】

（1）由圖知物體的重力G=1.8N，完全浸沒(méi)水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F=1N；物塊浸沒(méi)在液體中時(shí)受到的浮力F浮=G-F=1.8N-1N=0.8N；由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知液體密度為：ρ液==0.8×103kg/m3=0.8g/cm3；

（2）由實(shí)驗(yàn)可知，物體下沉的條件浮力小于重力，即F浮 ＜G物；

（3）由題意可知，物體放入液體前，容器底部受到一定的壓強(qiáng)和壓力，當(dāng)慢慢放入物塊后，隨著物塊排開(kāi)的液體的體積變大，則液面升高，由p=ρgh和F=pS可知壓力也會(huì)慢慢變大，全部浸入水中后，液面高度不變，壓力不變，故C符合題意；

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，系住物體的細(xì)線斷裂前，對(duì)桌面的壓力等于燒杯重力、液體重力、物體重力相同減去拉力的和，若細(xì)線突然斷裂，拉力不在存在，故壓力變大；物體在液體中受到的浮力為0.8N，在液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)為1N，物體在空氣中的示數(shù)為1.8N，故密度秤的零刻度應(yīng)標(biāo)在1.8N處；由ρ液=可知，液體密度大小與浮力大小是成正比的，該密度秤的刻度是均勻的；

（5）若物塊未完全浸沒(méi)，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排則物體受到的浮力偏小，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)偏大，測(cè)得液體密度值將偏小。