Question

小明為探究物體在水中不同深度所受浮力變化情況，將一掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），如圖所示．在圓柱體不接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測力計相應的示數(shù)F，實驗數(shù)據(jù)如下表：

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

（1）分析表中實驗數(shù)據(jù)，可以得出物體重______N，第7次實驗時，物體受到的浮力為______N；
（2）分析表中第1次到第5次實驗數(shù)據(jù)，說明______；
（3）分析表中第6次到第7次實驗數(shù)據(jù)，說明______；
（4）分析表中的數(shù)據(jù)，可以求出金屬塊的密度是______kg/m³；
（5）圖中能正確反映彈簧測力計示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離h關系的圖象是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）第一次圓柱體下表面所處的深度h=0cm說明物體沒有浸入水中，此時物體不受浮力，彈簧測力計的示數(shù)就是物體的自身重力，重力為6.75N．第7次，彈簧測力計的示數(shù)為4.25N，F(xiàn)_浮=G-F_示=6.75N-4.25N=2.50N．
（2）根據(jù)F_浮=ρ_液V_排g可知影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積．由第1次到第5次實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)浮力是在逐漸變大的，而液體密度是不變的，物體排開液體的體積隨著浸入的深度增大而增大，由此得出：未浸沒時，物體浸入水中越深，受到的浮力越大．
（3）第6次到第7次實驗數(shù)據(jù)可以看出隨著深度的增大浮力不變，液體密度不變，物體排開液體的體積自然也不變．而物體浸沒在液體中，浸沒的深度增大，物體排開液體的體積是不變的，由此得出：浸沒后，物體受到的浮力與浸沒深度無關．
（4）由（1）可知金屬塊的重力，根據(jù)即可求出金屬塊的質量．而，要求金屬塊的密度就要知道金屬塊的體積，金屬塊的體積怎么求呢？金屬塊浸沒在水中，金屬塊排開水的體積就等于自身的體積，金屬塊浸沒時排開水的體積可根據(jù)求出．
（5）未浸沒時，物體浸入水中越深，受到的浮力越大；浸沒后，物體受到的浮力與浸沒深度無關．故此浮力的大小是先變大再不變．
解答：解：（1）物體的重力等于6.75N
第7次實驗時，物體受到的浮力等于6.75N-4.25N=2.50N（或2.5）
故答案為：6.75，2.50
（2）由第1次到第5次實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)浮力是在逐漸變大的，而液體密度是不變的，物體排開液體的體積隨著浸入的深度增大而增大．
故答案為：未浸沒時，物體浸入水中越深，受到的浮力越大
（3）物體浸沒在液體中，浸沒的深度增大，物體排開液體的體積是不變的．
故答案為：浸沒后，物體受到的浮力與浸沒深度無關．
（4）金屬塊的質量=
金屬塊浸沒在水中，金屬塊排開水的體積就等于自身的體積，金屬塊浸沒時排開水的體積可根據(jù)
=
金屬塊的密度
故答案為：2.7×10³
（5）浸沒時，物體浸入水中越深，受到的浮力越大；浸沒后，物體受到的浮力與浸沒深度無關．故此浮力的大小是先變大再不變．故選B．
點評：本題主要考查浮力的測量方法和影響浮力大小的因素．