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小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹...

小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计、金属块a、金属块b、大小柱形容器若干、水,密度未知的某种液体,细线等。小红进行了如图所示的实验,用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图BCDEF (液体均未溢出),并将其示数记录在下面表中

(1)此实验A步骤中,弹簧测力计的示数为2. 7N,根据表中数据计算,在步骤D中合金块a所受浮力F=__ N;与物体未浸入水时相比,水对底部的压力增大了______N

实验步骤

B

C

D

E

F

弹簧测力计示数/N

1.6

1.2

0.7

0.7

1.1

 

 

(2)小红根据表格中的数据计算,得出了合金块a的密度为__kg/m3;某种液体的密度是___kg/m3

(3)若在步骤D中,拴着合金块a的细绳突然断了,合金块沉底,则与物体未浸入水时相比,容器对地面的压力增大了_____N

(4) [拓展]同组的小明只有刻度尺这一测量工具,于是他进行了如下操作

①如图甲,在圆柱形容器中装有适量的水,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H112cm

②如图乙,将待测金属块b吊在烧杯底部,测出烧杯静止时露出水面的高度h15cm,容器中水的深度H218cm,大圆柱形容器底面积为300cm2

③如图丙,将金属块b放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h22cm已知大圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为______kg/m3

 

2 2 1.35 2.7 6 【解析】 (1)[1]根据称重法可知,合金块a受到的浮力 [2]由力的作用是相互的可知,金属块a对水的压力等于水对金属块a的浮力 故水对容器底部的压力会增大,压力增大的数值等于金属块a对水的压力,即2N。 (2)[3]合金块a的体积等于其完全浸没时排开水的体积,根据阿基米德原理可知,合金块a排开水的体积 根据可得,合金块a的密度 [4]根据称重法可知,合金块a在待测液体中受到的浮力 根据阿基米德原理可知,待测液体的密度 (3)[5]在步骤D中,拴着合金块a的细绳突然断了,合金块沉底,则与物体未浸入水时相比,容器对地面的压力增大了,压力增大的数值即为合金块a的重力(2.7N)。 (4)③[6]由甲图可知,烧杯处于漂浮状态。比较甲乙两图可知,均是漂浮,受到的浮力都等于重力,则两图中浮力的变化量等于金属块b的重力,即 则金属块b的质量 比较乙丙可知,都是漂浮,烧杯和金属块的总重不变,则乙图中金属块b受到的浮力等于这两次烧杯受到的浮力变化量,则金属块b受到的浮力 所以金属块b的体积 故金属块b的密度  
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