Question

11．如圖甲，底面積為100cm²的圓筒形容器內(nèi)裝有適量的某液體，放在水平桌面上；底面積為70cm²、高為12cm的實(shí)心圓柱形物體A用細(xì)線拴好并懸掛在彈簧測力計(jì)下．小科要探究圓柱形物體A逐漸浸入圓筒形容器內(nèi)的液體中時(shí)（液體沒有溢出容器），彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與圓柱形物體A下表面離液體表面的距離h的關(guān)系．（使用刻度尺測量h，不計(jì)細(xì)線重，不考慮大氣壓的影響）
（1）小科從圓柱形物體A接觸液面至接觸容器底之前，分別記下多組F、h，并將測量的結(jié)果填寫在實(shí)驗(yàn)表格中，依據(jù)實(shí)驗(yàn)表中數(shù)據(jù)，在圖乙中的方格紙中畫出了F與h關(guān)系的圖象．觀察圖象乙，可以得出結(jié)論：物體A在浸沒前后，隨h的增大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是如何變化的物體A在浸沒前，當(dāng)h增大時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小，在物體A浸沒后，當(dāng)增大h時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變，由此可知浸沒在液體中的物體所受浮力與浸入深度有何關(guān)系浮力與浸沒的深度無關(guān)．
（2）由圖象可知，當(dāng)h為12cm時(shí)，物體A剛好浸沒在液體中，此時(shí)物體A下表面受到液體對它的壓強(qiáng)為840Pa．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)乙圖，得出物體浸入水中到完全浸沒；物體完全浸沒在水中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)隨h的增大的變化特點(diǎn)；然后分析浸沒在液體中的物體所受浮力與浸入深度的關(guān)系；
（2）已知物體的底面積和高度，可以得到體積；物體完全浸沒排開水的體積等于它的體積；已知物體的體積和容器的底面積，可以得到放入物體排開水的深度；已知水的密度和物體排開水的深度，利用p=ρgh可以得到水對容器底部增加的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）物體A在浸沒前，當(dāng)h增大時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F減��；在物體A浸沒后，當(dāng)增大h時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F不變；由此可知浸沒在液體中的物體所受浮力與浸入深度無關(guān)；
（2）物體完全浸沒時(shí)排開水的體積為V_排=V₀=S₀h₀=70cm²×12cm=840cm³；
排開水的深度為h=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{840c{m}^{3}}{100c{m}^{2}}$=8.4cm=0.084m，
增加的壓強(qiáng)為p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.084m=840Pa．
故答案為：（1）物體A在浸沒前，當(dāng)h增大時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小，在物體A浸沒后，當(dāng)增大h時(shí)，彈簧測力計(jì)的示F不變；浮力與浸沒的深度無關(guān)；（2）840．

點(diǎn)評 探究F與h的關(guān)系時(shí)，在未浸沒之前，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為物體重力，有的同學(xué)錯(cuò)誤的認(rèn)為，浮力與深度有關(guān)，這種認(rèn)識是片面的，因?yàn)楹鲆暳松疃茸兓�引起排開液體體積的變化．