Question

1．小明用如图所示装置研究“浮力大小与物体浸入液体深度的关系”的实验时，将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中（水足够深），直至触底，分别记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8	9
h（cm）	0	2	4	6	8	10	12	14	16
F（N）	6.75	6.25	5.75	5.25	4.75	4.25	4.25	2.00	0

（1）由实验数据可知，金属块重6.75N，完全浸没时受到的浮力是2.5N；
（2）分析表中第2次到第6次实验数据，说明了浸在液体中的物体未浸没时受到浮力大小与深度有关（填“有关/无关”）；
（3）在答题卡上画出第9次实验时圆柱体的受力示意图．

Answer 1

分析 （1）物体未浸入水中时测力计的示数等于物体的重力；利用称重法即可求出浮力；
（2）根据拉力大小与深度的关系分析，完全浸没前，h变大，F变小，则浮力变大；
（3）当物体完全浸没后，其浮力不再改变，据此来判断第9次实验中的浮力，进一步分析容器底的支持力．

解答 解：（1）由h=0cm时，弹簧测力计的示数便是物重6.75N；当完全浸没时，由称重法得，F_浮′=G-F′=6.75N-4.25N=2.5N；
（2）分析表中第2次到第6次实验数据，由于排开的液体都是水，浸在液体中的物体未浸没时由控制变量法得，物体排开液体体积越大，所受浮力越大，说明浮力大小与物体排开液体体积有关．
（3）此时圆柱体沉在了水底，容器底对圆柱体的支持力大小为F_支=G-F_浮-F_拉=6.75N-2.50N-0N=4.25N．所以圆柱体受重力、浮力和支持力的作用，示意图如下：

故答案为：（1）6.75，2.5；（2）有关；（3）如上图．

点评 本题考查学生利用控制变量法得出影响浮力大小的因素，以及根据浮力的计算方法，求出浮力大小，最后根据表格中的数据规律得出圆柱体受重力、浮力和支持力的作用．