曉雯學習了浮力知識後進一步思考:浮力是液體對物體向上的託力,而物體間力的作用是相互的,所以物體對液體一定有向下...

問題詳情：

曉雯學習了浮力知識後進一步思考:浮力是液體對物體向上的託力,而物體間力的作用是相互的,所以物體對液體一定有向下的壓力。那麼浮力的大小與物體對液體壓力的大小有什麼關係呢?

(1)曉雯利用燒杯、水、天平、金屬圓柱體、細線和*簧測力計,進行了如下探究:

①在燒杯中盛適量水,用天平測出燒杯和水的總質量m1=136 g。

②用*簧測力計測出圓柱體的重力G=0.54 N。

③如圖所示,將圓柱體部分沒入水中,記下*簧測力計的示數F,則圓柱體所受水的浮力為　　　　　　(用字母表示);保持圓柱體浸入水中的部分不變,向天平的右盤加上適量的砝碼,使天平重新平衡。記下天平的讀數m2,則圓柱體對水的壓力為　　　　　　　(用字母表示)。 

(2)下表為曉雯記錄的實驗數據:(表中h2>h1 ,g取10 N/kg)

通過分析表格中的數據,可以得出:浮力的大小　　　　物體對液體壓力的大小。你還可以得出什麼結論?(寫出一條即可)　 　                        。 

【回答】

解析 (1)用測力計測出圓柱體的重力G=0.54 N,將圓柱體部分浸入水中,讀出測力計的示數F,則圓柱體受到的浮力為F浮=G-F。由於力的作用是相互的,液體對圓柱體的浮力是豎直向上的,圓柱體對液體會產生豎直向下的壓力,天平測出的兩次示數之差為圓柱體排開水的質量,壓力的大小等於圓柱體排開水的重力,即(m2-m1)g。(2)分析表中數據可知,當圓柱體部分浸入水中時,圓柱體受到的浮力F浮=G-F=0.54 N-0.44 N=0.1 N

而圓柱體對液體的壓力

FN=(m2-0.136 kg)g

=(0.146 kg-0.136 kg)×10 N/kg=0.1 N

即浮力的大小等於物體對液體壓力的大小。分析圓柱體浸沒水中的數據,可得到相同的結論。分析表中的數據還發現:圓柱體浸沒水中後,浮力的大小與浸沒的深度無關。

* (1)G-F　(m2-m1)g

(2)等於　浮力大小與浸沒的深度無關

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