Question

【題目】小王為了探究物體在水中不同深度所受浮力變化情況，如圖1所示，將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體金屬塊緩慢浸人水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
h/cm	0	2	4	6	8	10	12
F/N	6.75	6.25	5.75	5.25	4.75	4.25	4.25

（1）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出物體重N，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體受到的浮力N．
（2）分析表中第1列到第5列數(shù)據(jù)，說(shuō)明 ．
（3）分析表中第6列到第7列數(shù)據(jù)，說(shuō)明 ．
（4）圖2中能正確反映彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離h關(guān)系的圖象是
（5）圓柱體的密度為kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）6.75；1.5
（2）在液體密度一定時(shí)，物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)的液體體積有關(guān)，物體排開(kāi)的液體體積越大，物體受到的浮力越大
（3）當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，物體受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度無(wú)關(guān)
（4）B
（5）2.7×103
【解析】解：（1）第1次實(shí)驗(yàn)圓柱體沒(méi)有浸入水中（h=0）可知它的重力為G=6.75N， 利用二次稱(chēng)重法可得：在第4次實(shí)驗(yàn)中F浮=G﹣F=6.75N﹣5.25N=1.5N；（2）分析表中第1列到第5列數(shù)據(jù)可知：
圓柱浸入水的深度不同，即排開(kāi)液體的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也不相同，
故可得出結(jié)論：在液體密度一定時(shí)，物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)的液體體積有關(guān)，物體排開(kāi)的液體體積越大，物體受到的浮力越大；（3）分析表中第6列到第7列數(shù)據(jù)可知：
圓柱浸沒(méi)水中的深度不同，即排開(kāi)液體的體積相同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，
故可得出結(jié)論：當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，物體受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度無(wú)關(guān)；（4）通過(guò)分析數(shù)據(jù)可知，當(dāng)深度h增大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)先減小，后不變，浮力是先變大，后不變，因此B符合題意的要求；（5）圓柱體完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力F浮′=G﹣F′=6.75N﹣4.25N=2.5N，
根據(jù)阿基米德原理可得：
圓柱體的體積V=V排= ，
圓柱體的密度：
ρ= = = = ×ρ水= ×1×103kg/m3=2.7×103kg/m3 ．
故答案為：（1）6.75N；1.5N；（2）在液體密度一定時(shí)，物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)的液體體積有關(guān)，物體排開(kāi)的液體體積越大，物體受到的浮力越大；（3）當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，物體受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度無(wú)關(guān)；（4）B；（5）2.7×103 ．
（1）本題利用二次稱(chēng)重法求浮力，題目中沒(méi)明確給出重力大小，我們可以通過(guò)分析所給數(shù)據(jù)找到物體所受到重力的大小即第1次實(shí)驗(yàn)物體沒(méi)浸入水面之前彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（2）探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況時(shí)．應(yīng)采用控制變量法觀察所給數(shù)據(jù)，找出變量和不變量，歸納得出合理的結(jié)論；（3）物體在沒(méi)有完全浸沒(méi)前，深度越深彈簧測(cè)力計(jì)的拉力減小，浮力增大，當(dāng)完全浸沒(méi)后，深度增加，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)、浮力均不再改變；（4）根據(jù)稱(chēng)重法求出物體完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力，再根據(jù)阿基米德原理求出排開(kāi)水的體積即為圓柱體的體積，再根據(jù)密度公式和重力公式求出圓柱體的密度．