Question

小明為探究物體在水中不同深度所受浮力變化情況，將一掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），如圖所示．在圓柱體不接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測力計相應的示數F，實驗數據如下表：

次  數	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）分析表中實驗數據，可以得出物體重

 

N，第7次實驗時，物體受到的浮力為

 

N；
（2）分析表中第1次到第5次實驗數據，說明

 

；
（3）分析表中第6次到第7次實驗數據，說明

 

；
（4）分析表中的數據，可以求出金屬塊的密度是

 

kg/m³；
（5）圖中能正確反映彈簧測力計示數F和圓柱體下表面到水面距離h關系的圖象是

 

．

Answer 1

分析：（1）第一次圓柱體下表面所處的深度h=0cm說明物體沒有浸入水中，此時物體不受浮力，彈簧測力計的示數就是物體的自身重力，重力為6.75N．第7次，彈簧測力計的示數為4.25N，F_浮=G-F_示=6.75N-4.25N=2.50N．
（2）根據F_浮=ρ_液V_排g可知影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積．由第1次到第5次實驗數據可以發現浮力是在逐漸變大的，而液體密度是不變的，物體排開液體的體積隨著浸入的深度增大而增大，由此得出：未浸沒時，物體浸入水中越深，受到的浮力越大．
（3）第6次到第7次實驗數據可以看出隨著深度的增大浮力不變，液體密度不變，物體排開液體的體積自然也不變．而物體浸沒在液體中，浸沒的深度增大，物體排開液體的體積是不變的，由此得出：浸沒后，物體受到的浮力與浸沒深度無關．
（4）由（1）可知金屬塊的重力，根據m=

G

g

即可求出金屬塊的質量．而ρ=

m

v

，要求金屬塊的密度就要知道金屬塊的體積，金屬塊的體積怎么求呢？金屬塊浸沒在水中，金屬塊排開水的體積就等于自身的體積，金屬塊浸沒時排開水的體積可根據V排=

F浮

ρ液g

求出．
（5）未浸沒時，物體浸入水中越深，受到的浮力越大；浸沒后，物體受到的浮力與浸沒深度無關．故此浮力的大小是先變大再不變．

解答：解：（1）物體的重力等于6.75N
第7次實驗時，物體受到的浮力等于6.75N-4.25N=2.50N（或2.5）
故答案為：6.75，2.50
（2）由第1次到第5次實驗數據可以發現浮力是在逐漸變大的，而液體密度是不變的，物體排開液體的體積隨著浸入的深度增大而增大．
故答案為：未浸沒時，物體浸入水中越深，受到的浮力越大
（3）物體浸沒在液體中，浸沒的深度增大，物體排開液體的體積是不變的．
故答案為：浸沒后，物體受到的浮力與浸沒深度無關．
（4）金屬塊的質量m=

G

g

=

6.75N

10N/kg

=0.675kg
金屬塊浸沒在水中，金屬塊排開水的體積就等于自身的體積，金屬塊浸沒時排開水的體積可根據
V排=

F浮

ρ液g

=

6.75N-4.25N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2.5×10-4m3
金屬塊的密度ρ=

m

v

=

0.675kg

2.5×10-4m3

=2.7×103kg/m3 
故答案為：2.7×10³
（5）浸沒時，物體浸入水中越深，受到的浮力越大；浸沒后，物體受到的浮力與浸沒深度無關．故此浮力的大小是先變大再不變．故選B．

點評：本題主要考查浮力的測量方法和影響浮力大小的因素．