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在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3...

在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中,如图所示,鸡蛋恰好能处于静止状态,测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10-5m3(g=10N/kg)
(1)该鸡蛋的重力是多少?
(2)请说出使鸡蛋下沉的可行方案.

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(1)因为鸡蛋处于静止状态,所以鸡蛋所受的重力等于浮力,根据阿基米德原理算出鸡蛋的浮力即可得到鸡蛋的重力; (2)要让鸡蛋下沉,就需要使鸡蛋所受的浮力减小,当浮力小于重力时,鸡蛋就会下沉.根据阿基米德原理可知,在V排不变的情况下,减小盐水的密度就可以减小鸡蛋的浮力,而要减小盐水的密度,应该给量筒中加水. 【解析】 (1)鸡蛋受到的浮力是:F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.55N, 因为鸡蛋处于悬浮状态,所以G=F浮, 则鸡蛋的重力:G=0.55N. (2)由题意知,要让鸡蛋下沉,就需要减小鸡蛋受到的浮力,当浮力小于重力时,鸡蛋就会下沉.  根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体在液体中所受的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关.当V排不变时,F浮与ρ液成正比,所以要减小鸡蛋的浮力,可减小盐水的密度,而要减小盐水的密度,应该向量筒中加水.当加水以后,盐水的密度就会减小,鸡蛋受到的浮力就会减小,鸡蛋就会下沉. 答:(1)该鸡蛋的重力是0.55N. (2)向量筒内加水并搅拌,直到鸡蛋下沉.
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考点分析:
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小刚在学习了阿基米德原理(F=G)后,推导得出FVg,从而知道物体受到的浮力大小与液体的______和物体______有关.小刚进一步猜想,物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?针对这个问题,他选用以下实验器材进行探究:弹簧测力计、体积相同的圆柱体和长方体铝块各-块、烧杯、细线和水.
实验步骤如下:
①用细线将圆柱体、长方体铝块先后挂在弹簧测力计上,测出它们的重力分别为G1、G2
②将圆柱体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中,记下弹簧测力计的示数F1.;
③将长方体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中,记下弹簧测力计的示数F2
则:(1)比较两铝块的重力G1、G2的大小关系为______
(2)利用以上实验数据比较:若______,说明浮力大小与物体形状无关;若______,说明浮力大小与物体形状有关.
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为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材.
第一小组:探究金属块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了物体受到的浮力:
方法1:称重法.测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块所受的浮力为______N.
方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图(乙)所示,则排开水的体积为______mL,根据F=GVg可计算出浮力.
第二小组:探究木块上浮的条件.要测量木块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法______(选填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施:______
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翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图所示.请仔细观察图示并回答下列问题:
(1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是______
(2)根据B、C两实验,他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关,你认为对吗?______,理由是______

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某研究性学习小组的同学为了制作能够方便鉴别液体种类的仪器.他们猜测漂浮在液面上的物体浸在液体中的深度可能与物体的质量、液体的种类存在着某种关系,并进行实验探究.实验时,该小组同学选用一个圆柱形的瓶子,内装不同质量的细沙,先后漂浮在甲、乙两种液体中,并用仪器测出每一次实验时瓶和细沙的总质量及圆柱形的瓶子底部所处的深度h(已知甲、乙两种液体的密度分别为ρ、ρ),如图所示.记录的数据如表一、表二所示.
表一  液体甲
 实验序号 瓶和沙总质量(千克) 深度h(米)
 1 0.2 0.09
 2 0.4 0.18
 3 0.6 0.27
表二  液体乙
 实验序号 瓶和沙总质量(千克) 深度h(米)
 4 0.2 0.07
 5 0.4 0.14
 6 0.6 0.21
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件,可初步得出结论:漂浮在同种液体中的圆柱形瓶子,它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成______比.
(2)分析比较实验的数据及相关条件,可知甲、乙两种液体的密度关系是ρ______ρ
(3)实验序号1的这次实验,圆柱形瓶子所受的浮力为______牛(g取10牛/千克),若圆柱形瓶子的底部面积为0.002米2,则甲液体的密度为______千克/米3(结果保留小数点后1位).

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在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能跟物体浸入液体的深度有关;
②可能跟物体的重力有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关.
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验;他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块分别在水中1一2一3的位置,观察弹簧测力计的示数怎样变化?在位置3一4中,弹簧测力计的示数又怎样变化?能说明什么间题.
(2)比较实验的整个过程,分析弹簧测力计的示数的变化规律,可以总结出什么结论.能证明上述哪个猜想是正确的?

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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