Question

一课外小组的同学通过实验探究浸没在液体中的物体受到的浮力大小跟浸没在液面下的深度是否有关．如图所示，他们将一高6cm的金属圆柱体挂在弹簧测力计下，缓慢浸入水中（水足够多），在圆柱体接触容器底之前，记下圆柱体下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的拉力F，实验数据如下表：

序号	1	2	3	4	5	6	7
深度h（cm）		2	4	6	8	10	12
拉力F（N）	8.1	7.1	6.1	5.1	5.1	5.1	5.1

（1）根据实验序号4、5、6、7的数据可以说明浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在水面下的深度______（选填“有关”或“无关”）．
（2）金属圆柱体的重力是______N．它浸没在水中时的受到的浮力是______N．
（3）根据以上数据还可以求得这个金属圆柱体的密度是______kg/m³．

Answer 1

【答案】分析：（1）金属圆柱体的高为6cm，因此，当h≥6cm时，说明它是完全浸没的，观察深度变化是否对拉力F造成影响，即可判断浮力大小跟浸没深度的关系；
（2）实验序号1中，物体还未浸入水中，此时的拉力就是金属圆柱体的重力，而其浸没时的浮力可根据称重法求出，当然，拉力必须是选择h≥6cm时的数值；
（3）根据重力可求出金属圆柱体的质量，再根据浮力可求出金属圆柱体的体积，再利用密度的公式求出其密度．
解答：解：（1）实验序号4、5、6、7的数据都是金属圆柱体完全浸没时的数据，根据深度增加，F不变可以看出，浮力的大小与物体浸没在水面下的深度无关；
（2）序号1中拉力的大小就是金属圆柱体的重力，为8.1N；它浸没时受到的浮力F_浮=8.1N-5.1N=3N；
（3）金属圆柱体的质量m===0.81kg．金属圆柱体的体积V===3×10^-4m³．金属圆柱体的密度ρ===2.7×10³kg/m³．
故答案为：（1）无关；（2）8.1，3；（3）2.7×10³．
点评：在分析实验数据时一定要结合金属圆柱体的高度，明确何时部分浸入，何时完全浸没，再结合数据的变化得出结论．对称重法的计算、重力公式、浮力公式、密度公式的运用也是本题考查的基本知识点．