Question

【題目】為研究物體在液體中所受向上的力與哪些因素有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小明用彈簧測(cè)力計(jì)將一圓柱體懸掛在空容器中，如圖，此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為F0．然后逐次向容器中注入液體A，并將圓柱體下表面到液面的距離h、相應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F、F0與F的差值△F記錄在表一中。為進(jìn)一步探究，小明換用液體B重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表二中。（液體A、B密度分別為ρA、ρB，且ρA >ρB）

表一：（液體A）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	h（厘米）	F（牛）	△F（牛）
1	3.0	8.5	1.5
2	6.0	7.0	3.0
3	9.0	5.5	4.5
4	12.0	5.0	5.0

表二：（液體B）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	h（厘米）	F（牛）	△F（牛）
5	3.0	8.8	1.2
6	6.0	7.6	2.4
7	9.0	6.4	3.6
8	12.0	6.0	4.0

(1)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3(或5、6與7)數(shù)據(jù)中F和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在同一種液體中，_____。

(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、與2與3(或5、6與7)的數(shù)據(jù)中△F和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在同一種液體中，_____。

(3)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、5(或2、6，或3、7)的數(shù)據(jù)中△F和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在_____。

(4)實(shí)驗(yàn)中圓柱體的重力為_____牛，高度為_____厘米。

Answer 1

【答案】彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨h增大而減小 △F與h成正比 不同液體中， h不變時(shí)，液體密度ρ越大，△F越大 10.0 10.0

【解析】

(1)[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3或5與6與7的數(shù)據(jù)，分析比較彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在同種液體中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨圓柱體的下表面到液面的深度增大而減小；

(2)[2]縱向比較表一序號(hào)1與2與3或表二序號(hào)5與6與7的數(shù)據(jù)，可知，圓柱體的下表面到液面的深度h為原來的幾倍，△F也為原來的幾倍，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在同種液體中，△F與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；

(3)[3]因?yàn)?/span>ρA＞ρB，根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與5或2與6或3與7的數(shù)據(jù)，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在不同液體中，圓柱體的下表面到液面的深度h不變時(shí)，液體密度ρ越大，△F越大；

(4)[4]由題意可知F0＝G，根據(jù)稱重法測(cè)浮力，△F＝F0﹣F，故本實(shí)驗(yàn)中，圓柱體的重力為

[5]同一物體在同種液體中，△F與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；但序號(hào)4與8實(shí)驗(yàn)不符合這個(gè)規(guī)律；根據(jù)阿基米德原理，，在物體沒有浸沒時(shí)，，故受到的浮力與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比，浸沒在液體中的物體受到的浮力與深度無關(guān)，說明4與8這兩中情況下，圓柱體已浸沒在液體中了，由阿基米德原理,1、4兩次實(shí)驗(yàn)受到的浮力之比為

解得h=10cm，即圓柱體的高度為10.0厘米