Question

1．小明為了探究物體在水不同深度所受浮力的變化情況，將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的金屬圓柱體緩慢浸入水中（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)如表（g=10N/kg）

次數(shù)	1	2	3	4	5	6（剛好浸沒(méi)）	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）分析表中第6列到第7列數(shù)據(jù)，說(shuō)明完全浸沒(méi)的金屬圓柱體受到的浮力與它所處的深度無(wú)關(guān)；（選填“有”或“無(wú)”）
（2）如圖中能正確反映彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F和圓柱體下表面所處的深度h關(guān)系的圖象是B

（3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出圓柱體的橫截面積是25cm²．

Answer 1

分析 （1）第6列到第7列數(shù)據(jù)中h還在增大，但F不再改變，說(shuō)明浮力不再與h有關(guān)，找出原因就可得到結(jié)論；
（2）明確橫縱軸表示的內(nèi)容，再分析F隨h的變化趨勢(shì)，與表格中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照；
（3）浸沒(méi)深度為0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是物體的重力，物體受到的浮力可用稱重法的表達(dá)式F_浮=G-F_拉求出；
從而可求出物體的體積，由數(shù)據(jù)確定其高度，得出橫截面積的大�。�

解答 解：（1）第6列到第9列數(shù)據(jù)中h增大，但F不再改變，說(shuō)明物體已完全浸沒(méi)，因此可得：物體浸沒(méi)在同種液體里，所受浮力的大小與浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān)；
（2）通過(guò)分析表格中的數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)隨h的變化趨勢(shì)是，先變小再不變，因此，只有選項(xiàng)B符合題意．
（3）讀表格可知，h為0時(shí)，物體的重力G=6.75N，第6次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體所受浮力F_浮=G-F_拉=6.75N-4.25N=2.5N；
由F_浮=ρ_液gV排得，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.5×10^-4m³=250cm³；
由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)h=10cm時(shí)，剛好完全浸沒(méi)，所以圓柱體的高度為10cm，則其橫截面積為：S=$\frac{250c{m}^{3}}{10cm}$=25cm²．
故答案為：（1）無(wú)；（2）B；（3）25．

點(diǎn)評(píng) 通過(guò)此題我們要學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用稱重法的表達(dá)式求出浮力，對(duì)表格數(shù)據(jù)的分析是本題的重點(diǎn)，控制變量法依然是此類實(shí)驗(yàn)必須要用到的，此題的易錯(cuò)點(diǎn)在于分析圖象時(shí)要注意：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F隨h的變化和浮力F_浮隨h的變化是不同的．