小华在探究影响浮力大小因素的实验.
用弹弹簧力计测出圆柱体的重力为$\rm 2.0N$,将圆柱体放入水中,如图甲所示,弹簧测力计示数为 $\rm N$,此时圆柱体受到的浮力为 $\rm N$.
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弹簧测力计的分度值为$0.2\text{N}$,示数为$1\text{.4N}$;
物体所受浮力${{F}_{浮}}=G-{{F}_{拉}}=2\text{.0N}-1\text{.4N}=0\text{.6N}$.
实验时应先测圆柱体的重力,再放入水中读出弹簧测力计示数,改变操作先后顺序会使浮力的测量结果偏 ;实验时不要将圆柱体接触到杯底,否则会使所测浮力偏 .
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实验中若先把物体放入水中测出拉力,后测重力,则所测重力偏大,由${{F}_{浮}}=G-F$可知,浮力偏大;实验时若将圆柱体接触到杯底,杯底对物体有一个向上的支持力,使得弹簧测力计示数减小,会使所测浮力偏大.
下表是小华测得圆柱体受到的浮力$F$和其底面进入水中的深度$h$的对应数据,利用表中数居,在图乙中画出$F-h$图线.
次数 | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ |
$h/\text{cm}$ | $2$ | $4$ | $6$ | $8$ | $10$ | $12$ |
$F/\text{N}$ | $0.2$ | $0.4$ | $0.6$ | $0.6$ | $0.6$ | $0.6$ |
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如图所示
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根据表格数据描出点,将点连接起来画出图像,如图所示.
分析实验数据,根据第$3$、$4$、$5$、$6$次实验可以说明浮力大小与 无关;从第$1$,$2$、$3$次实验数据可以得出浮力的大小与深度有关,这个结论是 (正确/错误),理由是 .
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分析实验数据,第$3$、$4$、$5$、$6$次实验弹簧测力计的拉力都为$0.6\text{N}$,示数不变,浮力不变,说明浮力大小与深度无关;根据控制变量法知:要探究浮力与深度的关系,需要控制液体密度和排开液体的体积不变,如从第$1$、$2$、$3$次实验数据可以得出浮力的大小与深度有关,这个结论是错误的,因为没有控制排开液体的体积相同.
在探究“影响浮力大小的因素”实验中.
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在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,同学们猜想“物体在液体中所处的深度”、“物体排开液体体积”以及“液体的密度”都有可能影响物体所受浮力的大小.
他们设计了一系列实验进行探究.
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小张同学对“阿基米德原理”进行了实验探究:
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某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。
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为了验证“阿基米德原理”,某同学利用以下器材进行实验:弹簧测力计,不同规格合金块若干,溢水杯(足量的水),小桶,细线.
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为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力$F$把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示.工件的下底面与油面的距离为$h$,力$F$与$h$的大小关系如图乙所示.小科不明白$BA$段是什么意思,老师告诉他,$BA$段表示为负值.表明力$F$的方向是相反的(即竖直向上),$A$点的坐标为($-n$,$0$),则$n=400$,表示立方体下表面未接触液面时,受到方向向上大小为$400\text{N}$的力.
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在弹簧测力计下悬挂一个实心物体.弹簧测力计的示数是$10\text{N}$,把该物体浸没在密度为$0.8\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$的油中,弹簧测力计的示数是$8\text{N}$.求:
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如图甲所示,高$\text{5cm}$、重$\text{4N}$的长方体物块被弹簧固定在烧杯底部.现向烧杯中缓缓加水,水位高度$H$随时间变化如图乙所示(整个过程中,弹簧每受到$\text{1N}$的力,伸长或压缩$\text{1cm}$,弹簧所受的浮力忽略不计)
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将一个物体挂在弹簧测力计下端,弹簧测力计的示数为$\text{3N}$,将物体浸没在水中,弹簧测力计示数为$\text{2N}$,$g$取$10\text{N/kg}$.求:
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如图所示,将一个物体挂在弹簧测力计下,当物体处于空气中时,弹簧测力计的示数为$50\rm N$;把物体浸没在足够深的水中,弹簧测力计的示数为$30\rm N$.求: