Question

小王為了探究物體在水中不同深度所受浮力變化情況，將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中（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6次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體受到的浮力為_(kāi)_____N，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求出物體的密度約為_(kāi)_____kg/m³．
（2）分析表中第1次實(shí)驗(yàn)到第5次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可得結(jié)論是______．
（3）分析表中第6次實(shí)驗(yàn)到第7次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可得結(jié)論是浸沒(méi)在液體中的物體受到的浮力和深度______（有/無(wú)）關(guān)．
（4）圖中能正確反映彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離h關(guān)系的圖象是______

Answer 1

解：（1）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6=G-F_拉6=6.75N-4.25N=2.5N；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力
F_浮=G-F_拉=F_浮6=G-F_拉6=6.75N-4.25N=2.5N，
∵F_浮=ρgV_排，∴物體的體積：
V=V_排==，
∵G=mg，∴物體的質(zhì)量：m==，
物體的密度：ρ===2.7×10³kg/m³．
（2）分析表中第1-5列數(shù)據(jù)，觀察h和F的變化趨勢(shì)可得，
浸在液體中的物體受到的浮力與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，排開(kāi)液體的體積越大，物體受到的浮力越大；
（3）第6、7列數(shù)據(jù)中h增大，但F不再改變，說(shuō)明物體浸沒(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)；
（4）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．
故答案為：（1）6.75，2.5；2.7×10³；
（2）在同種液體里，物體受到浮力的大小隨排開(kāi)液體體積的增大而增大；
（3）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)；（4）B．
分析：（1）物體沒(méi)有浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體受到的重力；物體浸入水中時(shí)，物體重力與彈簧測(cè)力拉力之差是物體受到的浮力；物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)，物體受到的浮力等于物體排開(kāi)水的重力，由浮力公式求出物體排開(kāi)水的體積，即物體的體積，然后由密度公式可以求出物體的密度．
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出物體受到的浮力與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系，然后得出結(jié)論．
（3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看物體浸沒(méi)在水中時(shí)的浮力與浸入深度的關(guān)系，然后得出結(jié)論．
（4）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．
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(lèi)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．