题目内容
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变化的图象．（1）分析图象可知，圆柱体的重力是
12
12
N；（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是
8
8
N；（3）圆柱体的体积是
8×10-4
8×10-4
m3；（4）圆柱体的密度是
1.5×103
1.5×103
kg/m3；（5）分析图象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
大
大
（选填“大”或“小”）；（6）分析图象CD段，可得结论：
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
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
．分析：由题知，物体缓慢下落，整个过程中物体受力平衡，图象反映的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的变化关系：
（1）分析图象AB段，物体还未浸入水中，由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力即为物重；
（2）分析图象CD段，物体全部浸没水中，对物体受力分析（如右图所示）求其受到的浮力；
（3）由阿基米德原理求出V排，V物=V排；
（4）由公式G=mg求出质量，再由ρ=
求出物体的密度；
（5）分析BC段，为物体慢慢浸入液体、直到浸没的过程，弹簧测力计的读数逐渐变小，由图知浮力的变化；
（6）CD段表明物体全部浸没液体中，测力计的读数不变，说明了浮力不再变化．
（1）分析图象AB段，物体还未浸入水中，由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力即为物重；
（2）分析图象CD段，物体全部浸没水中，对物体受力分析（如右图所示）求其受到的浮力；
（3）由阿基米德原理求出V排，V物=V排；
（4）由公式G=mg求出质量，再由ρ=
| m |
| V |
（5）分析BC段，为物体慢慢浸入液体、直到浸没的过程，弹簧测力计的读数逐渐变小，由图知浮力的变化；
（6）CD段表明物体全部浸没液体中，测力计的读数不变，说明了浮力不再变化．
解答：解：（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：
V排=
=
=8×10-4m3，
∵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，
m=
=
=1.2kg，
ρ物=
=
=1.5×103kg/m3；
（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．
故答案为：
（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．
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：
V排=
| F浮 |
| ρ水g |
| 8N |
| 1.0×103kg/m3×10N/kg |
∵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，
m=
| G |
| g |
| 12N |
| 10N/kg |
ρ物=
| m |
| V物 |
| 1.2kg |
| 8×10-4m3 |
（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．
故答案为：
（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．
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．
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