Question

7．小明同学在“探究浮力大小与浸入水中深度的关系”时，他在测力计下挂一个实心圆柱体，观察圆柱体浸入水中不同深度时测力计示数变化的情况，并记录如下表：

次数	1	2	3	4	5	6	7	8	9
圆柱体浸入水中 深度h/cm	0	0.6	1.2	1.8	2.4	3.0	3.6	4.2	4.8
测力计示数F/N	3.00	2.85	2.70	2.55	2.40	2.40	2.40	2.40	2.40

（1）该圆柱体的重力为3 N；
（2）在第3次实验中，物体受到的浮力是0.3N；
（3）圆柱体的体积为0.62×10^-4 m³，密度是5×10³kg/m³；
（4）其他同学根据小明同学的实验记录，绘制出了图所示的四个“物体浸在水中所受浮力F_浮与浸入水中深度h关系”的图象，你认为正确的是B．

Answer 1

分析 （1）（2）据表格中数据判断出物体的重力和第三次实验中的拉力，根据F_浮=G-F计算出物体受到的浮力；
（3）根据表格中数据计算出物体完全浸没时所受的浮力，根据V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$计算出物体的密度，根据ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$计算出物体的密度；
（4）根据表格中数据，得出受浮力的大小变化，物体完全浸没前，浮力随深度的增加而增大，完全浸没后，浮力大小不变．

解答 解：（1）由第一次实验中，G=F=3N；
（2）第3次实验知，F_浮=G-F′=3N-2.7N=0.3N；
（3）由第6或7或8或9次实验知，当物体完全浸没时，F_浮′=G-F″=3N-2.4N=0.6N；
由F浮=ρ_水gV_排可得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$=$\frac{0.6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.6×10^-4m³；
因为物体全部浸没，
所以V=V_排=0.6×10^-4m³；
物体质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
物体密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{0.6×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³；
（4）由表格中数据知，测力计的示数先变小后不变，所以受到的浮力先变大后不变，
A表示浮力先变小后不变，B表示受到的浮力先变大后不变，C表示浮力一直增大，D表示浮力一直减小，因此只有B正确；
故答案为：（1）3；（2）0.3；（3）0.62×10^-4；5×10³；（4）B．

点评 此题是“探究浮力大小与物体浸入水中深度的关系”实验，考查了对实验数据的分析，根据表格中数据判断出物体的重力、完全浸没时的浮力、及过程中浮力的变化是解决此题的关键．