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热爱物理的小明同学认为物体所受浮力大小应该与液体多少有关,为了验证自己的想法是否正确他设计了如下实验,将苹果放入烧杯并逐渐向烧杯中加水,看到如图A、B、C所示的情景:(1)
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更新时间:2024-04-20 13:28:40
问题描述:

热爱物理的小明同学认为物体所受浮力大小应该与液体多少有关,为了验证自己的想法是否正确他设计了如下实验,将苹果放入烧杯并逐渐向烧杯中加水,看到如图A、B、C所示的情景:

(1)比较A、B、C图可知:___图中苹果受到的浮力较小,从___图可以判断苹果的密度___(选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度;

(2)分析B、C两图可知,浮力大小与烧杯中水的多少___(选填“有关”或“无关”);

(3)若小明将苹果放入装满盐水的烧杯中,苹果静止时受到的浮力与C图相比___(选填“变大”、“不变”或“变小”);若小明将苹果从盐水中取出,再用水把烧杯加满,则与苹果取出前相比,烧杯底受到的压力___(选填“变大”、“不变’’或“变小”);

(4)为了测出苹果的密度,小明把装有适量水的烧杯放在电子秤上(图D),电子秤的示敢是502.0g;再将苹果轻放到水中,苹果漂浮(图E),电子秤的示数是670.7g;小明又用牙签将苹果压入水中浸没(图F,没有水溢出).电子秤的示数是702.0g;那么,苹果的体积是___cm3.密度是___g/cm3;

(5)小明用牙签将苹果压入水中漫没时所用的力是___N.

廖光煊回答:
  (1)比较ABC三个图,液体的密度不变,A图中苹果排开水的体积最小,苹果受到的浮力最小;   由B或C图可知,苹果漂浮在水面上,苹果的密度小于水的密度.   (2)BC两图可知,液体的密度不变,排开水的体积不变,苹果受到的浮力不变,所以浮力大小跟容器内水的多少无关.   (3)苹果都漂浮的液面上,物体的重一定,由漂浮条件F浮=G可知,受到的浮力相等;   由题,放入装满盐水的烧杯中和取出用水把烧杯加满,液体密度变小,液体的深度不变,由F=pS=ρghS可知,烧杯底受到的压力变小;   (4)由图DE可得出苹果的质量:m=670.7g-502.0g=168.7g,   由DF图可知苹果浸没在水中时受到的浮力,F浮=(0.702kg-0.502kg)×10N/kg=2N,   由F浮=ρ水gV排可得,苹果体积V=V排=F
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