Question

19．小芬为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，如图a所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：

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

（1）分析表中实验数据，可以得出物体重为6.75N，第4次实验时，物体受的浮力1.5N．
（2）分析表中第2列和第5列数据，说明未浸没时，物体浸入越深，受到的浮力越大．
（3）分析表中第6列和第7列数据，说明物体浸没后，物体受到的浮力与深度无关．
（4）图b能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是B．

Answer 1

分析 （1）由h=0，可得重力，根据F_浮=G-F计算出第4次受到的浮力；
（2）（3）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，要探究浮力和其中一个因素的关系，就要采用控制变量法控制另外一个因素一定；
（4）物体下表面浸没在液体中越深，弹簧测力计示数越小，完全浸没后弹簧测力计示数不变，结合数学知识判断出图象．

解答 解：（1）第一次实验时，h=0，测力计示数为6.75N，则物体的重力G=6.75N，
第4次受到的浮力：F_浮=G-F=6.75N-5.25N=1.5N；
（2）分析表中第2列和第5列数据，此过程中物体未浸没在水中，物体排开水的体积不同，测力计的示数也不同，物体所受浮力不同，且排开水的体积增大时，所受浮力的大小也增大；故可得出结论：未浸没时，物体浸入越深，受到的浮力越大；
（3）分析表中第6列到第7列数据，物体浸没在水中的深度不同，物体排开水的体积相同，而测力计的示数相同，物体所受浮力相同，可得出结论：物体浸没后，物体受到的浮力与深度无关；
（4）物体下表面浸在液体中越深，物体排开水的体积不同，测力计的示数也不同，排开水的体积增大时，测力计的示数也小，完全浸没后弹簧测力计示数不变，由数学知识可得应为B图象．
故答案为：（1）6.75； 1.5；（2）未浸没时，物体浸入越深，受到的浮力越大；（3）物体浸没后，物体受到的浮力与深度无关；（4）B．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用，是一道常见题．