Question

5．某同學(xué)用如圖1所示的裝置，研究物塊受到液體的浮力．

（1）彈簧測(cè)力計(jì)吊著物塊在空氣中稱時(shí)，讀數(shù)為3N；當(dāng)把物塊浸沒在煤油中稱時(shí)，讀數(shù)為2.5N；當(dāng)把物塊浸沒在水中稱時(shí)，讀數(shù)小于2.5N（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）該同學(xué)記錄了實(shí)心鋁塊的底面在水面下不同深度h時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F，并建立直角坐標(biāo)系畫出F-h的關(guān)系圖象，如圖2所示，你認(rèn)為，他所畫出的關(guān)系圖象應(yīng)是圖中的C．

Answer 1

分析 （1）解決此題要根據(jù)阿基米德原理和力的平衡知識(shí)，知道彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)差即為浮力的大小，利用公式F_浮=ρ_液gV_排進(jìn)行推導(dǎo)；
（2）物體在沒有完全浸沒前，深度越深彈簧測(cè)力計(jì)的拉力越小，浮力越大，當(dāng)完全浸沒后，深度增加，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)、浮力均不再改變．

解答 解：
（1）物塊浸沒在煤油前后的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)差為3N-2.5N=0.5N，由力的平衡知識(shí)可知，物塊受煤油的浮力F=0.5N；
根據(jù)公式F_浮=ρ_液gV_排可知，物體排開液體的體積不變，液體密度變大，所以當(dāng)把物塊浸沒在水中時(shí)，受的浮力變大，重力不變，根據(jù)F_浮=G-F_拉可知彈簧測(cè)力計(jì)的拉力變小，小于2.5N；
（2）通過分析可知：物體完全浸沒前，浮力隨深度的增加而增大，完全浸沒后，浮力大小不變；
所以，當(dāng)深度h增大時(shí)，浮力是先變大，后不變，則使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)先減小，后不變，故選C．
故答案為：（1）小于；（2）C．

點(diǎn)評(píng) （1）解決此類題目要根據(jù)阿基米德原理和力的平衡知識(shí)，通過分析彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)差求解浮力．
（2）此實(shí)驗(yàn)中，關(guān)鍵是通過分析數(shù)據(jù)，明確彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)、浮力大小與物體排水體積的變化規(guī)律，進(jìn)而做出正確的判斷．