Question

9．如图所示，弹簧测力计下端悬挂一高度为l、质量为m的圆柱体，它在水中受到最大浮力为$\frac{mg}{2}$，圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后，测力计示数F_拉 及圆柱体所受的浮力F_浮 分别与浸入水中深度h关系图正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 ①根据F_浮=ρ_液V_排g可知影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积．圆柱体下表面刚刚与水面接触，没有受到浮力；
然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体排开液体的体积逐渐变大，受到的浮力逐渐变大；
当浸没后时，物体排开液体的体积不变，则受到浮力不变．
②由上可知，金属块逐渐浸入水中的过程中，浮力是先变大后不变的．
弹簧测力计的示数F_示=G-F_浮，重力是一定的，浮力变大，弹簧测力计的示数变小，浮力不变，弹簧测力计的示数不变．

解答 解：①圆柱体下表面刚刚与水面接触，没有受到浮力；
然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体排开水的体积逐渐变大，根据F_浮=ρ_液V_排g可知受到的浮力逐渐变大；
当浸没时，物体排开液体的体积最大，受到浮力最大为$\frac{mg}{2}$，然后浮力保持不变，故CD错误．
②由上可知，金属块逐渐浸入水中的过程中，浮力是先变大后不变的．
弹簧测力计的示数F_示=G-F_浮，重力是一定的，所以浮力变大时，弹簧测力计的示数变小；
当受到浮力最大时，则弹簧测力计的示数为$\frac{mg}{2}$，然后示数不变．故A正确，B错误．
故选A．

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．在分析此题时，关键搞清转折点：圆柱体下表面刚刚与水面接触，刚刚全部浸没时与浸没后的状态．