题目内容

15．如图1，超凡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，实验数据如下表
1234567
h/cm024681012
F/N6.56.05.55.04.54.54.5
（1）分析第1次到第5次实验数据，说明物体浸没于液体之前所受浮力随水深度的增加面增大．
（2）分析第5次到第7次实验数据，说明物体浸没在水中后，所受浮力与深度无关．
（3）图2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．

分析 （1）研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系，分两种情况，一种是部分浸入；另一种完全浸没，应控制物体排开液体的密度不变，改变物体在液体中的深度；
（2）根据称重法求浮力的大小结合数学知识判断图象．

解答 解：（1）由表格1～5分析可知，物体排开液体的密度不变，排开液体的体积不同，物体浸入越深，弹簧测力计示数越小，所以，物体受到的浮力随水的深度的增加而增大；
（2）研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系，应控制物体排开液体的密度和体积不变，只改变深度的大小，所以，比较表格5～7的数据可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（3）由表格可知：长方体底面在液体中的深度h=0时，测力计示数为重力的大小，所以物体重力G=6.5N，浮力为0；
当长方体底面在液体中的深度大于5cm，测力计示数不变为4.5N，即物体已经浸没在液体中，所以，F应是随着h的增大，先减小，后不变，由F浮=G-F可知浮力应是先增大后不变，F浮～h图象，故选D．
故答案为：（1）所受浮力随水深度的增加面增大；（2）物体浸没在水中后，所受浮力与深度无关；（3）D．

点评 此题是探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况实验，考查了影响浮力的因素及称重法、控制变量法的应用，同时考查了有关图象的分析应用，是一道常见题型．

练习册系列答案
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