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小明在弹簧测力计下悬挂一均匀实心金属圆柱体并将它浸在液体中,分别研究弹簧测力计示数与物体在液体中深度、液体密度的关系.实验时,小明先把圆柱体浸在某种液体中,通过改变液

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解决时间 2021-04-13 03:05
小明在弹簧测力计下悬挂一均匀实心金属圆柱体并将它浸在液体中,分别研究弹簧测力计示数与物体在液体中深度、液体密度的关系.实验时,小明先把圆柱体浸在某种液体中,通过改变液面到圆柱体底部的距离,记下弹簧测力计的示数,测得实验数据如表1.然后把圆柱体浸没在不同液体中,分别记下了弹簧测力计的示数,测得的实验数据如表2.
表1
液面到金属块底部的距离h/m00.210.30.40.50.60.7弹簧测力计示数F/N13.511.19.98.77.57.5
表2
液体密度 ρ(×l03Kg/m3)1.21.82.02.22.42.5弹簧测力计示数 F/N7.54.5
2.51.51.0(1)根据表1、表2中的实验数据,请通过计算、分析,完成表l和表2中的空格填写.
(2)分析表1,结合表2中得到的相关信息,是否能得出反映弹簧测力计示数与金属块浸在液体中体积之间的规律?若能,可以用什么表达式来表达?若不能,请说明理由.
最佳答案
解:
(1)表1中,当液面到金属块底部的距离达到并超过0.4m时,弹簧测力计的示数不再变化,始终保持7.5N,说明此时物体完全浸没,故表中空格处的数值均为7.5N;
表2中,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,仔细分析可以看出,液体密度每增大0.2×l03Kg/m3,弹簧测力计的示数F就减小1N,故表中空格处的数据为4.5N-1N=3.5N;
(2)通过表2知道,金属圆柱体浸没在液体密度ρ=1.2×l03kg/m3的液体中时,弹簧测力示数F′=7.5N,
所以表1中的液体密度ρ=1.2×l03kg/m3
通过表1知道,金属圆柱重G=13.5N,
由于F浮=G-F′=ρ液gV排
所以,13.5N-F′=1.2×l03Kg/m3×10N/kg×V排
即F′=13.5N-1.2×l03kg/m4V排.
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