Question

【題目】如圖甲是研究彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置，用彈簧測(cè)力計(jì)提著物體A，使其緩慢浸入水中（水未溢出），根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與物體A的下表面浸入水中的深度h的關(guān)系圖象（如圖乙）。

（1）物體A浸沒(méi)在水中之前，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨A向下運(yùn)動(dòng)距離的增加而減小，說(shuō)明浮力與_____（選填“物體體積”或“排開液體體積”）有關(guān)；

（2）物體A浸沒(méi)在水中后，所受的浮力為_____N，若某同學(xué)在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，指針在零刻度線以上，該同學(xué)沒(méi)有調(diào)零而直接進(jìn)行測(cè)量，這樣計(jì)算出的浮力值_____（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）；

（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，物體A的密度為_____kg/m3，圓柱體A的底面積為_____cm2；

（4）如果將盛水的柱形容器換成梯形容器，如圖丙，再將A物體按上述操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則物體放入水的過(guò)程中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量△p隨h的變化圖象是圖丁中的_____（選填“A”或“B”）。

Answer 1

【答案】排開液體的體積 1 不變 1.2×10 20 A

【解析】

（1）物體A浸沒(méi)在水中之前，浸入水中深度越大排開水的體積越大，由稱重法測(cè)浮力知道，F浮＝G﹣F示，由于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，所以，受到的浮力增大，說(shuō)明浮力與排開液體體積有關(guān)；

（2）由圖乙知道，h＝0時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為物體A的重力：GA＝1.2N，h＝5cm時(shí)物體剛好浸沒(méi)在液體中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示＝0.2N，則物體A浸沒(méi)在水中后所受的浮力是：F浮＝GA﹣F示＝1.2N﹣0.2N＝1N；若某同學(xué)在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，指針在零刻度線以上，則相當(dāng)于提前少加了示數(shù)，沒(méi)有調(diào)零而直接進(jìn)行測(cè)量，這樣每次測(cè)量的結(jié)果偏小，都少加了示數(shù)，但浮力F浮＝GA﹣F示是兩次測(cè)量結(jié)果之差，所以計(jì)算出的浮力值不變；

（3）當(dāng)物體A完全浸沒(méi)在水中時(shí)，由F浮＝ρgV排知道，故物體A的體積是：

VA＝V排＝﹣﹣﹣①

由G＝mg知道物體A的密度是：ρA＝ ﹣﹣﹣②

由①②得： ﹣﹣﹣③

將已知量代入③得： ×1.0×103kg/m3＝1.2×103kg/m3；

由①解得： =1.0×10﹣4m3；

由于h＝5cm時(shí)物體剛好浸沒(méi)在液體中，所以圓柱體A的底面積是： ＝2×10﹣3m2＝20cm2；

（4）物體A未浸沒(méi)水中前，梯形容器與柱形容器相比較，A浸沒(méi)水中的深度相同，排開水的體積相同，則縮口的梯形容器液面上升的高度較高一些，根據(jù)p＝ρg△h，則梯形容器水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量△p更大一些，如下圖所示，即A正確。