Question

学习了浮力有关知识后，同学们都已经知道：浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关。但王丽总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”。于是做了如下实验：她在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面接近烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。

（1）分析图像可知，圆柱体的重力是_    ____N；

（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是__     __N；

（3）圆柱体的体积是_________m³；

（4）圆柱体的密度是_________kg/m³；

（5）分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体之前，

浸入液体的深度越深，受到的浮力越________（选填“大”或“小”）；

（6）分析图像CD段，可得结论：____________                 _______。

 

Answer 1

【答案】

（1）12 （2）8 （3）8×10^－4（4）1．5×10³（5）大 

（6）浮力大小跟物体的浸没深度无关

【解析】

试题分析：：（1）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，

此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F_拉=12N．

（2）从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析可知，

F_浮=G-F_拉=12N-4N=8N．

（3）由阿基米德原理F_浮=ρ_液V_排g得：

∵物体是全部浸没，

∴V_物=V_排=8×10^-4m³，

（4）由公式G=mg可求出物体的质量，

（5）分析图象BC段，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小，

说明物体在慢慢浸入水中，V_排在逐渐增大，物体受到的浮力也在逐渐增大．

（6）分析图象CD段，深度在增加，而测力计的读数不变，

说明物体全部浸没水中，V_排不变，浮力不变．

所以答案为：

（1）12；（2）8；（3）8×10^-4；（4）1.5×10³；（5）大；

（6）物体浸没到液体中后，浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后，物体所受的浮力与物体浸入的深度无关．

考点：阿基米德原理、密度、重力、质量

点评：本题用到的知识点有重力、质量、密度、单位换算、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大．