Question

【题目】小明用如图所示装置探究浮力的相关知识，细线的体积、重力及滑轮摩擦不计。实验步骤如下：

A．用测力计测出长方体空心塑料块的重力；

B．在底部固定有滑轮的容器中装适量的水；

C．用一根细线穿过滑轮将塑料块与测力计连接起来；

D．往容器中注水，待水面平静时记录塑料块底部

所处的深度及测力计的示数；

E．多次重复步骤D的实验操作。

实验数据记录如下表：

（1）此实验中滑轮的作用是________________。

（2）本实验是通过测量拉力间接测出浮力，以下测量方法与之不同的是______。

A．用测力计测量物体受到的重力

B．用测力计测量水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力

C．用量筒测量液体的体积

（3）分析前三次实验数据可知，塑料块所受到的浮力大小与____________有关；分析后五组数据可知，塑料块所受浮力大小______无关。

（4）塑料块的重力为______N，塑料块的平均密度为______kg/m3。（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】 改变力的方向 C 排开液体的体积 深度 0.6 0.6×103

【解析】（1）塑料块受到的拉力方向竖直向下，但通过定滑轮的作用，竖直向上用力就能起到同样的效果，所以，实验中定滑轮的作用是改变力的方向；

（2）塑料块受到竖直向下的重力G、拉力T和竖直向上的浮力F浮作用，在这三个力的作用下，塑料块处于静止状态，所以F浮=G+T，塑料块受到的浮力是通过测出的拉力T和物体本身的重力G求出来的，即通过测量拉力间接测出浮力，a、重力是不能直接测量的，根据二力平衡条件，通过测量物体质量的大小间接测出重力的大小，属于间接测量；

b、水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力不能直接测量，根据二力平衡，此时物体受到的摩擦力大小等于物体受到的拉力，通过测量拉力的大小间接测出了摩擦力的大小，属于间接测量；

c、用量筒测量液体的体积，是直接测量出来，与间接测量不同；故选C；

（3）塑料块底部所处深度分别为2cm、3cm、4cm时，物体排开液体的体积逐渐增大，浮力变大，故浮力大小与物体排开的液体的体积有关；从所处深度为4cm开始，物体排开水的体积都等于物体自身的体积保持不变，从表中数据可知，塑料块受到的浮力与所处深度无关；

（4）当测力计的示数为0N时，塑料块漂浮，浮力和重力相等，此时浮力为0.6N，故塑料块的重力为0.6N；塑料块的质量为：m=G/g=0.6N/10N/kg=0.06kg；

在水中的浮力F浮′=1N，由F浮 =ρ水gV排可得，

物体排开水的体积即物体的体积：

V=V排 =F浮/ρ水g=1N/1×103g/m3×10N/kg=1×10-4 m3，

塑料块的密度：ρ塑料 =m/V=0.06kg/1×104m3=0.6×103kg/m3