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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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1. 解答题

主观题和计算题请自行在草稿纸上作答

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物体受到的浮力是$2\text{N}$

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物体受到的浮力:

${{F}_{浮}}=G-{{F}_{拉}}=10\text{N}-8\text{N}=2\text{N}$.

2. 解答题

主观题和计算题请自行在草稿纸上作答

题目答案

物体的体积是$2.5\times {{10}^{-4}}{{\text{m}}^{3}}$

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物体浸没在密度为$0.8\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$的油中时,

${{V}_{排}}=V$,由${{F}_{浮}}={{\rho}_{油}}g{{V}_{排}}$可得:

$V={{V}_{排}}=\frac{{{F}_{浮}}}{{{\rho}_{油}}g}=\frac{2\text{N}}{0.8\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\times 10\text{N/kg}}=2.5\times {{10}^{-4}}{{\text{m}}^{3}}$.

3. 解答题

将物体从弹簧测力计取下后,把它浸没在常温下的水银(${{\rho}_{水银}}=13.6\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$)中后放手,当它静止时,它所受的浮力是多少.

主观题和计算题请自行在草稿纸上作答

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当它静止时,它受到的浮力为$10\text{N}$

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该物体的质量:

$m=\frac{G}{g}=\frac{10\text{N}}{10\text{N/kg}}=1\text{kg}$,

物体的密度:

$\rho =\frac{m}{V}=\frac{1\text{kg}}{2.5\times {{10}^{-4}}{{\text{m}}^{3}}}=4\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$,

已知水银的密度为$13.6\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$,该物体的密度$\rho <{}{{\rho}_{水银}}$,

所以把该物体放入水银,该物体处于漂浮状态,

则该物体受到的浮力${{F}_{浮}}^{\prime}=G=10\text{N}$.

举一反三
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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:

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用细线竖直悬挂一个实心金属球于弹簧测力计,弹簧测力计的示数为$7.9\text{N}$,把该小球浸没在水中(不碰容器底和侧壁)时,弹簧测力计的示数是$6.9\text{N}$,$g$取$10\text{N}/\text{kg}$.求:

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小静取一根圆柱形的饮料吸管,将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,初步做成一支密度计.为了给密度计标上刻度,他用刻度尺测出密度计的长度为L,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为h1;接着将该密度计放入待测液体中,密度计露出该液体表面的高度为h2,如图所示.

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14.小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此猜想弹箦的伸长量与它受到的拉力成正比为了验证猜想,小明决定进行实验。(1)要完成操作,除了需要如图甲所示的一根弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台外,还需要的测量仪器是进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误的是第次实验△l/cm0.8实验次数1234567拉力(钩码总重)F/N弹簧伸长00.400.801.701.602.

例1:小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。

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此题探究的是弹簧测力计的原理,通过实验探究,使学生领悟出弹簧伸长量与所受拉力的关系。钩码重力已知,因此不需要测量,实验中要测量的是弹簧的伸长量,所以还需要刻度尺;图象中横坐标表示弹簧受到的拉力,纵坐标表示弹簧的伸长量,结合实验数据,利用描点法画出图象。从图象中可以概括出:在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,伸长量越大。分析数据发现,除第 4 次实验数据外,其余 6 次弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比,因此第 4 次实验数据是错误的。实验中,如果用弹簧测力计挂钩钩住弹簧下端向下拉来改变力的大小,尽管力的数值由弹簧测力计读出,但是弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长量难以确定,因此还是用钩码好些。

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伽利略等科学家曾做如图所示的实验,让小车从斜面同一高度处滑下,观察、比较小车沿不同平面的运动情况.

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伽利略等科学家曾做如图所示的实验,让小车从斜面的同一高处滑下,观察、比较小车沿不同水平面的运动情况.

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