Question

【题目】小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如下图所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸人水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：

（1）分析表中实验数据，可以得出物体重____N，第4次实验时，物体受到的浮力______N。

（2）分析表中第1列到第5列数据，说明_____________________。

（3）分析表中第6列到第7列数据，说明______________________。

（4）下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是（_______）

（5）圆柱体的密度为_____kg/m3．

Answer 1

【答案】 6.75 1.5 浸入水中的体积越大，受到的浮力越大 浮力的大小与浸没的深度无关 B 2.7×103kg/m3

【解析】（1）弹簧测力计示数为6.75N时，h=0说明在圆柱体进入水之前，此时弹簧测力计示数就是重力，故圆柱体重6.75N；物体所受的浮力由F浮 =G-F示 =6.75N-5.25N=1.5N；

（2）比较图表1～5可知，物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮力不同，说明物体未浸没时，物体浸入越深受到的浮力越大；

（3）比较图表6～7可知，物体排开水的体积相同，弹簧测力计的示数相同，受到的浮力相同，说明物体浸没后，物体所受的浮力与物体的深度无关；

（4）由上面的分析可知，浸没前，物体所受浮力F浮 随圆柱体下表面所处的深度h的增加先增大；浸没后，物体所受浮力F浮 大小保持不变，与圆柱体下表面所处的深度h无关，故能正确反映物体所受浮力F浮 和圆柱体下表面所处的深度h关系的是图B；

（5）第6、7次数据，测力计的拉力不变，说明此时物体已经完全浸没，则物体完全浸没时的浮力：F浮 =G-F=6.75N-4.25N=2.5N；由F浮 =ρ液 gV排 得，物体的体积V=V排 =F浮/ρ水g=2.5N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2.5×10-4 m3 ；物体的质量m=G/g=6.75N/10N/kg=0.675kg；则物体的密度：ρ=m/V=0.675kg/2.5×104m3=2.7×103 kg/m3