Question

如圖所示是某同學研究浮力大小的實驗示意圖，使用彈簧測力計掛一圓柱形合金塊，讓金屬塊從空中緩慢下降逐漸沒入水中，表中h表示合金塊下表面浸入水中的深度

彈簧測力計的示數（N）	10	9.5	9.0	8.5	8.0	8.0	8.0	8.0	8.0	8.0
H（cm）		1	2	3	4	5	6	7	8	9

（1）分析上表可知浸沒于液體中的物體所受到的浮力大小與浸沒于液體中的深度______．
（2）根據表中數據可知合金塊的重力為______，完全浸沒于水中后彈簧測力計的示數為______．
（3）根據表中數據計算金塊合的體積為______cm³，密度為______kg/m³．

Answer 1

【答案】分析：（1）要研究物體浸沒時受到的浮力與物體所在深度的關系，只要從實驗數據中找出物體浸沒后彈簧測力計施加的拉力是否變化即可．
（2）當H=0，也就是物體沒有進入水中時，受到兩個力的作用：重力和拉力，此時的拉力等于重力；
圓柱體完全浸沒在水中后，受到的浮力不變，彈簧測力計的示數不變．
（3）已知圓柱體的重力和浸沒時受到的拉力，可以得到受到的浮力；已知圓柱體受到的浮力和水的密度，根據阿基米德原理求出物體排開液體的體積，即物體的體積；知道重力，利用m=可求得其質量，再根據密度公式求出密度．
解答：解：
（1）分析表中第6列到第9列數據可知：
圓柱浸沒水中的深度不同，排開液體的體積相同，彈簧測力計的示數不變，可得出結論：當物體浸沒在液體中時，物體受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度無關．
故答案為：無關．
（2）由實驗數據知，當物體沒有進入水中時，拉力F=10N，所以重力為G=F=10N；
從第四次實驗數據開始，h變化但彈簧測力計示數不變，都是F=8N．
故答案為：10N；8N．
（3）圓柱體浸沒在水中，受到的浮力為F_浮=G-F=10N-8N=2N
圓柱體的體積為V=V_排==≈2×10^-4m³=200cm³．
圓柱體的質量為m==≈1kg，
圓柱體的密度ρ===5×10³kg/m³．
故答案為：200；5×10³．
點評：物體在液體中沒有浸沒之前，受到的浮力隨深度的增加而增大--實際是排開液體的體積增大；當物體完全浸沒后，排開液體的體積不再變化，所以受到的浮力不會改變．