Question

（2011?南川区模拟）如图，小东同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一长方体挂在弹簧测力计下，在长方体接触容器底之前，分别记下长方体下表面到水面距离h和弹簧测力计相应的示数F_拉，实验数据如
下表：

次数 测量值	1	2	3	4	5	6	7
h/cm	0	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0	12.0
F拉/N	6.5	6.0	5.5	5.0	4.5	4.5	4.5

（1）分析表中数据，这个长方体的质量是

0.65

kg，第4次实验时，长方体受到浮力为

1.5

N，它的体积为

200

cm³．
（2）分析第1次到第5次实验数据，说明物体浸没于液体之前，浮力与浸入液体体积的关系是

浮力跟浸入液体的体积成正比

．
（3）分析第5次到第7次实验数据，说明

物体浸没入液体后，物体受到的浮力与浸入的深度无关

．
（4）如图中能正确反映浮力F_浮和物体下表面到水面距离h关系的图象为

D

．

Answer 1

分析：（1）物体浸入水中的深度为0时，弹簧测力计的示数就等于物体的重力；物体浸入液体时，受到的浮力等于物体重力与弹簧测力计拉力之差，F_浮=G-F_示．由表中实验数据求出物体的重力，然后求出其质量，求出物体完全浸没在水中时受到的浮力，然后由浮力公式求出它的体积．
（2）计算出第一次到第五次的浮力，得出浮力和深度的关系；
（3）求出第五次到第七次的铁块受到的浮力，得出浮力和深度的关系；
（4）物体浸入水中受到的浮力F_浮=G-F_示，根据表中实验数据分析答题．

解答：解：（1）由表中实验数据可知，物体没有浸入水中时，弹簧测力示数为6.5N，则物体重力G=6.5N，∵G=mg，∴物体质量m=

G

g

=

6.5N

9.8N/kg

≈0.65kg；第4次实验时，长方体受到的浮力为6.5N-5.0N=1.5N；由表中实验数据可知，物体完全浸入水中时受到的浮力F_浮=6.5N-4.5N=2N，∵F_浮=ρ_水gV_排，∴物体体积V=V_排=

F浮

ρ水g

=

2N

1×103kg/m3×9.8N/kg

≈2×10^-4m³=200cm³．
（2）物体受到的浮力F_浮=G-F_示，由表中第1次到第5次实验数据可知，物体浸没于液体之前，浮力与浸入液体体积的关系是浮力跟浸入液体的体积成正比；
（3）由表中第5次到第7次实验数据可知，物体浸没入液体后，物体受到的浮力与浸入的深度无关；
（4）由表中实验数据可知，物体没有完全浸入水中时，随物体下表面到水面距离h的增大，物体排开液体的体积增大，物体受到的浮力逐渐增大，当物体完全浸入水中时，随物体下表面到水面距离h增加，物体排开液体的体积不变，物体受到的浮力不变，由此可知，图象D正确．
故答案为：（1）0.65； 1.5；200；（2）浮力跟浸入液体的体积成正比；（3）物体浸没入液体后，物体受到的浮力与浸入的深度无关；（4）D．

点评：此题是浮力和深度关系的探究实验，主要是考查对实验数据的分析能力，这也是课标上的一个明确要求，需要掌握．