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物理
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小丽要研究金属圆柱体受的浮力与浸没在水中深度h的关系,实验装置如图甲所示.在弹簧测力计下挂一个金属圆柱体,测出金属圆柱体的重力,然后让圆柱体缓慢地浸入水中,从圆柱体底面刚接触水开始,到完全浸没水中(未接触容器底部),记录圆柱体浸入水中不同深度h时测力计的示数,并得到测力计示数F
1
和圆柱体受的浮力F
2
随h变化的图象如图乙所,图中能够反映浮力F
2
随h变化的图象是______(填①或②);从图中可以看出金属圆柱体与水的密度关系是ρ
金
______2ρ
水
.(填“>”“<”或“=”)
人气:267 ℃ 时间:2019-08-19 14:09:04
解答
(1)当圆柱体从开始浸入水中到完全浸入水中的过程中,圆柱体排开水的体积在逐渐变大,水的密度不变,由阿基米德原理F
浮
=ρ
液
V
排
g可知浮力是变大的;而当圆柱体浸没以后,再向水中下沉的时候,圆柱体排开水的体积不再发生变化,所以浮力是不变的.由此可知在整个过程中,圆柱体受到的浮力先变大、后不变,故选②;
(2)由图乙可知,当圆柱体全部浸入水中后,F
示
>F
浮
,
∵F
示
=G-F
浮
,
∴G-F
浮
>F
浮
,
∴G>2F
浮
,
∵G=ρ
金
Vg,F
浮
=ρ
水
V
排
g,V
排
=V,
∴ρ
金
>2ρ
水
.
故答案为:②;>.
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