Question

18．小明利用如圖1示裝置，研究“彈簧測力計下懸掛的物體所受拉力與物體所受浮力的關(guān)系”，用彈簧測力計吊著圓柱體物塊緩慢下降，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪了彈簧測力計的示數(shù)F₁隨物體所受浮力F_浮變化的圖象，如圖2所示．請你根據(jù)圖象分析：當彈簧測力計的示數(shù)F₁=1.2N時，此時被排開水的體積是8×10^-4m³．物塊在上述下降過程中，受到浮力逐漸變大，下表面受到壓強將變大．（以上兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）由“稱重法”可以求出物體浸沒在水中受浮力的大小；利用阿基米德原理求排開水的體積；
（2）根據(jù)圖象判斷浮力的大小變化；
（3）根據(jù)液體壓強公式p=ρgh判斷圓柱體下表面壓強的變化．

解答 解：（1）由平衡條件得：
G=F_浮+F₁ -----①；
由圖象F₁-F浮知，當F浮=6N時，F(xiàn)₁=3N，代入①，解得：
G=9N；
F_浮=G-F₁′=9N-1.2N=7.8N；
因為F_浮=G_排=ρ_水V_排g=7.8N，
排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{7.8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$≈8×10^-4m³；
（2）由圖象可知，隨著物體浸沒水中體積的逐漸變大，彈簧秤的示數(shù)逐漸變小，根據(jù)F_浮=G-F_拉，浮力逐漸變大；
（3）由圖象可知，圓柱體排開水的體積逐漸變大，浸沒水中的深度逐漸變大，根據(jù)p=ρgh可知，圓柱體下表面受到水的壓強逐漸變大．
故答案為：8×10^-4；變大；變大．

點評 本題用到的知識點有重力、浮力和液體壓強等知識，考查學生結(jié)合圖象對所學知識進行綜合分析的能力，難度不大．