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16. 在弹簧测力计下悬挂一个合金零件,弹簧测力计的示数是7.8N,当把零件浸没在密度为0.8×10³kg/m³的油中,弹簧测力计的示数是6.6N。求:
(1) 浸没时合金零件受到的浮力;
(2) 合金零件的体积。
(1) 浸没时合金零件受到的浮力;
(2) 合金零件的体积。
答案:
解:
(1)合金零件所受的浮力:F浮 = G - F示 = 7.8N - 6.6N = 1.2N;
(2)由F浮 = ρ油gV排得排开油的体积:
V排 = $\frac{F_{浮}}{\rho_{油}g}$ = $\frac{1.2N}{0.8×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}$ = 1.5×10⁻⁴m³,
由于零件浸没在油中,所以合金零件的体积:V = V排 = 1.5×10⁻⁴m³。
答:
(1)合金零件受到的浮力为1.2N;
(2)合金零件的体积为1.5×10⁻⁴m³。
(1)合金零件所受的浮力:F浮 = G - F示 = 7.8N - 6.6N = 1.2N;
(2)由F浮 = ρ油gV排得排开油的体积:
V排 = $\frac{F_{浮}}{\rho_{油}g}$ = $\frac{1.2N}{0.8×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}$ = 1.5×10⁻⁴m³,
由于零件浸没在油中,所以合金零件的体积:V = V排 = 1.5×10⁻⁴m³。
答:
(1)合金零件受到的浮力为1.2N;
(2)合金零件的体积为1.5×10⁻⁴m³。
17. 如图所示,物块A重3N,将物块A总体积的三分之二浸在足够深的水中静止时,弹簧测力计的示数F = 0.5N。ρ水 = 1.0×10³kg/m³,g = 10N/kg。求:
(1) 物块A的体积;
(2) 物块A全部浸没时所受浮力的大小。

(1) 物块A的体积;
(2) 物块A全部浸没时所受浮力的大小。
答案:
解:
(1)物块三分之二体积浸在水中静止时,由物块受平衡力可知:物块所受的浮力F = G - F1 = 3N - 0.5N = 2.5N,
由阿基米德原理可知,物块排开水的体积为:
V排 = $\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}$ = $\frac{2.5N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}$ = 2.5×10⁻⁴m³,
因为V排 = $\frac{2}{3}$V物,所以物块A的体积为:V物 = $\frac{3}{2}$V排 = $\frac{3}{2}$×2.5×10⁻⁴m³ = 3.75×10⁻⁴m³;
(2)物块A浸没在水中所受浮力为:F浮1 = ρ水gV排 = ρ水gV物 = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×3.75×10⁻⁴m³ = 3.75N。
答:
(1)物块A的体积为3.75×10⁻⁴m³;
(2)物块A全部浸没时所受浮力的大小为3.75N。
(1)物块三分之二体积浸在水中静止时,由物块受平衡力可知:物块所受的浮力F = G - F1 = 3N - 0.5N = 2.5N,
由阿基米德原理可知,物块排开水的体积为:
V排 = $\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}$ = $\frac{2.5N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}$ = 2.5×10⁻⁴m³,
因为V排 = $\frac{2}{3}$V物,所以物块A的体积为:V物 = $\frac{3}{2}$V排 = $\frac{3}{2}$×2.5×10⁻⁴m³ = 3.75×10⁻⁴m³;
(2)物块A浸没在水中所受浮力为:F浮1 = ρ水gV排 = ρ水gV物 = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×3.75×10⁻⁴m³ = 3.75N。
答:
(1)物块A的体积为3.75×10⁻⁴m³;
(2)物块A全部浸没时所受浮力的大小为3.75N。
18. 图中的两条鱼因为谁受到的浮力更大发生了争论,它们找来了有着丰富学识的你来做裁判。请你来评一评,是大鱼说的对,还是小鱼说的对?为什么?

答案:
答:大鱼说的对;因为大鱼排开水的体积大于小鱼排开水的体积,根据F浮 = ρ液gV排可知,液体密度相同时,大鱼受到的浮力大。
19. 如图所示,把装满水的烧杯放在盘子里,用手指提起一个装满饮料的易拉罐,缓慢放入水中(不接触烧杯壁),溢到盘子里的水越多,手指感到易拉罐越“轻”,请分析说明手指感到易拉罐变“轻”的原因。

答案:
答:将易拉罐慢慢放入水中时,它在竖直方向上受到向下的重力、向上的浮力和手指对它向上提的力,即G = F浮 + F;溢到盘子里的水越多,易拉罐排开水的重力越大,由F浮 = G排可知,受到的浮力越大,则手指对易拉罐向上提的力越小;由力的作用是相互的可知,易拉罐对手指的拉力变小,所以手指感到易拉罐变“轻”。
20. 如图所示,小华用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块和水探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(1) 实验的最佳顺序是________。
(2) 由图可知:石块受到的浮力是________N,石块排开的水受到的重力是________N。通过比较数据可得到的结论是:浸在水中的物体,受到的浮力大小________它排开水受到的重力。为使上述结论更可靠且具有普遍性,小华接下来的操作是________。
(3) 以下情况中,________会影响实验结论。
A. 乙图中水面未到达烧杯的杯口
B. 乙图中石块未全部浸没在水中
(4) 将图乙中的水换成酒精(ρ酒精 = 0.8×10³kg/m³),物体受到的浮力________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(5) 小华仅将石块换成木块,探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理,实验过程________步骤不需要弹簧测力计(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。

(1) 实验的最佳顺序是________。
(2) 由图可知:石块受到的浮力是________N,石块排开的水受到的重力是________N。通过比较数据可得到的结论是:浸在水中的物体,受到的浮力大小________它排开水受到的重力。为使上述结论更可靠且具有普遍性,小华接下来的操作是________。
(3) 以下情况中,________会影响实验结论。
A. 乙图中水面未到达烧杯的杯口
B. 乙图中石块未全部浸没在水中
(4) 将图乙中的水换成酒精(ρ酒精 = 0.8×10³kg/m³),物体受到的浮力________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(5) 小华仅将石块换成木块,探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理,实验过程________步骤不需要弹簧测力计(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
答案:
(1)丁、甲、乙、丙
(2)0.5 0.5 等于 换用其他液体或其他固体多次实验
(3)A
(4)变小
(5)乙 [解析]
(1)合理的实验顺序是:①测出空桶所受的重力;②测出石块所受的重力;③把石块浸没在装满水的烧杯中,测出石块所受的浮力,收集石块排开的水;④测出桶和排开的水所受的重力;故合理的顺序为丁、甲、乙、丙;
(2)由图可知:石块受到的重力G = F甲 = 2N,所受浮力F浮 = G - F乙 = 2N - 1.5N = 0.5N,石块排开的水受到的重力G排 = G丙 - G丁 = 1N - 0.5N = 0.5N = F浮;通过比较数据可得到的结论是:浸在水中的物体,受到的浮力大小等于它排开水受到的重力。为使上述结论更可靠且具有普遍性,小华接下来的操作是换用其他液体或其他固体多次实验;
(3)A.乙图中水面未到达烧杯的杯口,会使石块溢出的水减少,会影响实验结果;B.阿基米德原理是物体浸在液体中受到浮力大小,包括物体完全浸没和部分浸没,所以乙图中石块未全部浸没在水中不会对实验造成影响,故选A;
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精 = 0.8×10³kg/m³<ρ水),物体排开液体的体积不变,根据F浮 = ρ液gV排可知物体受到的浮力变小;
(5)物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
(1)丁、甲、乙、丙
(2)0.5 0.5 等于 换用其他液体或其他固体多次实验
(3)A
(4)变小
(5)乙 [解析]
(1)合理的实验顺序是:①测出空桶所受的重力;②测出石块所受的重力;③把石块浸没在装满水的烧杯中,测出石块所受的浮力,收集石块排开的水;④测出桶和排开的水所受的重力;故合理的顺序为丁、甲、乙、丙;
(2)由图可知:石块受到的重力G = F甲 = 2N,所受浮力F浮 = G - F乙 = 2N - 1.5N = 0.5N,石块排开的水受到的重力G排 = G丙 - G丁 = 1N - 0.5N = 0.5N = F浮;通过比较数据可得到的结论是:浸在水中的物体,受到的浮力大小等于它排开水受到的重力。为使上述结论更可靠且具有普遍性,小华接下来的操作是换用其他液体或其他固体多次实验;
(3)A.乙图中水面未到达烧杯的杯口,会使石块溢出的水减少,会影响实验结果;B.阿基米德原理是物体浸在液体中受到浮力大小,包括物体完全浸没和部分浸没,所以乙图中石块未全部浸没在水中不会对实验造成影响,故选A;
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精 = 0.8×10³kg/m³<ρ水),物体排开液体的体积不变,根据F浮 = ρ液gV排可知物体受到的浮力变小;
(5)物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
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