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小王为了探究圆柱体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图所示,小王将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表
更新时间:2024-05-05 06:31:12
1人问答
问题描述:

小王为了探究圆柱体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图所示,小王将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如表:

次数1234567
h(cm)024681012
F(N)6.756.255.755.254.504.504.50
(1)小王分析表中实验数据后,发现有一次弹簧测力计读数存在问题,请你帮忙找出是第___次的弹簧测力计读数存在问题;由实验数据也可推理得出圆柱体恰好浸没时下表面所处的深度h是___cm.

(2)改正数据后,综合分析表中数据,可以得到圆柱体在水中不同深度所受浮力变化情况的实验结论:浸没前圆柱体在水中所受浮力与深度成正比;浸没后与深度无关.

(3)小王又做了其他影响浮力大小因素的实验,根据以下图示操作回答:

a.若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用的操作是___.

b.若选用的操作是①③⑤,可研究浮力大小与___的关系;

宋臣回答:
  (1)在前四次实验中随着物体浸入水中的深度不断增加,它排开的液体的体积不断增加,浮力的大小也不断增加,并且成正比例关系,在第五次实验时浮力与深度不成正比了,因此第五次弹簧测力计读数存在问题,根据题目中的数据,当深度改变2cm时弹簧测力计的示数就改变0.5N,因此第五次应该为4.75N,第六次示数改变了0.25N,因此圆柱体刚好完全浸没时的深度应该为9cm;   (2)影响浮力的因素是:液体的密度和排开液体的体积,在探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况时,应采用控制变量法,应控制液体的密度不变,排开液体的体积不变,只改变了物体浸入的深度;因此应选用①③④;在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,只改变液体的密度.因此①③⑤是在排开液体体积相同的情况下,只改变了液体的密度,从而探究出浮力与液体密度的关系.   故答案为:(1)5;9;(3)①③④;液体的密度.
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