小寧為了研究浸入水中的物體所受浮力的變化規律,設計瞭如圖所示的實驗,他將*簧測力計上端固定,下端掛一粗細均勻的...
問題詳情:
小寧為了研究浸入水中的物體所受浮力的變化規律,設計瞭如圖所示的實驗,他將*簧測力計上端固定,下端掛一粗細均勻的圓柱體金屬塊A,其長度為L。開始時,他將金屬塊A完全浸沒在水中,容器的底部裝有一由閥門B控制的出水口。實驗時,他打開閥門B緩慢放水,放到*簧測力計的讀數不再變化為止,立即關閉閥門B。在此過程中金屬塊始終不與容器底部接觸,讀出*簧測力計示數的最小值和最大值分別為F1和F2,已知水的密度為ρ水.
則金屬塊A受到的最大浮力為 .金屬塊A的密度為 .*簧測力計的示數從最小值變化到最大值的過程中其示數F隨圓柱體金屬塊A的下端侵入水中的深度χ的變化規律為 .
【回答】
F2-F1 ρ水F2/(F2-F1) F=F2-(F2-F1)x/L (0≤χ≤L )
解析:當金屬塊沒有接觸水面時,*簧測力計的示數最大,金屬塊完全浸入水中,浮力最大,*簧測力計的示數最小,所以最大浮力為Fm= F2-F1。由Fm=ρ水gV和F2=ρgV可得金屬塊的密度是ρ=ρ水F2/(F2-F1)。設金屬塊截面積為S,金屬塊A的下端侵入水中的深度為χ時,排開水的體積為Sx,所受浮力為F浮=ρ水gSx,而S=V/L,*簧測力計的示數F=F2-F浮,聯立解得F=F2-(F2-F1)x/L, ( 0≤χ≤L )。
知識點:八年級下
題型:填空題
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