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15.小明用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器,分別裝有一定量的水和某液體,對浸在液體中的物體所受的浮力問題進行了探究,其裝置和彈簧測力計示數如圖所示.

(1)為了探究浮力大小與物體浸在液體中的深度有無關系,可選用CD圖的裝置來進行操作.
(2)圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是3N,圓柱體的體積是3×10-4m3
(3)根據圖中實驗數據可算出某液體的密度是1.2×103kg/m3.(g取l0N/kg)

分析 (1)探究浮力與物體浸入液體深度的關系,應控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同,分析圖示實驗,然后答題;
(2)物體的重力與測力計拉力之差是物體受到的浮力,根據浮力公式求出物體的體積.
(3)根據F=G-F計算出物體浸沒在鹽水中時受到的浮力,根據浮力公式求出鹽水的密度.

解答 解:(1)探究浮力與物體浸入液體深度的關系,應控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同,由圖示實驗可知,圖C、D所示實驗中物體排開液體的體積相同、深度不同,可以選用圖C、D所示實驗探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系.
(2)由圖A、C所示實驗可知,圓柱體浸沒在水中時受到的浮力:
F=G-F=10N-7N=3N;
由FgV得圓柱體的體積:
V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10-4m3
(3)由圖A、E所示實驗可知,圓柱體浸沒在鹽水中所受浮力:
F′=G-F′=10N-6.4N=3.6N,
浮力F′=ρgV,液體的密度:
ρ=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{g{V}_{排}}$=$\frac{3.6N}{10N/kg×3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×103kg/m3
故答案為:(1)CD;  (2)3;3×10-4; (3)1.2×103

點評 本題考查了探究影響浮力大小因素實驗、求物體的體積與密度問題,要掌握稱重法測浮力的方法、應用浮力公式即可解題,應用控制變量法是正確解題的關鍵.

練習冊系列答案
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