Question

如圖所示是某同學(xué)研究浮力大小的實(shí)驗(yàn)示意圖，使用彈簧測(cè)力計(jì)掛一圓柱形合金塊，讓金屬塊從空中緩慢下降逐漸沒(méi)入水中，表中h表示合金塊下表面浸入水中的深度

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（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(méi)于液體中的物體所受到的浮力大小與浸沒(méi)于液體中的深度______．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知合金塊的重力為_(kāi)_____，完全浸沒(méi)于水中后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)_____．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算金塊合的體積為_(kāi)_____cm³，密度為_(kāi)_____kg/m³．

Answer 1

【答案】分析：（1）要研究物體浸沒(méi)時(shí)受到的浮力與物體所在深度的關(guān)系，只要從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找出物體浸沒(méi)后彈簧測(cè)力計(jì)施加的拉力是否變化即可．
（2）當(dāng)H=0，也就是物體沒(méi)有進(jìn)入水中時(shí)，受到兩個(gè)力的作用：重力和拉力，此時(shí)的拉力等于重力；
圓柱體完全浸沒(méi)在水中后，受到的浮力不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變．
（3）已知圓柱體的重力和浸沒(méi)時(shí)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(jù)阿基米德原理求出物體排開(kāi)液體的體積，即物體的體積；知道重力，利用m=可求得其質(zhì)量，再根據(jù)密度公式求出密度．
解答：解：
（1）分析表中第6列到第9列數(shù)據(jù)可知：
圓柱浸沒(méi)水中的深度不同，排開(kāi)液體的體積相同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，可得出結(jié)論：當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，物體受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度無(wú)關(guān)．
故答案為：無(wú)關(guān)．
（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，當(dāng)物體沒(méi)有進(jìn)入水中時(shí)，拉力F=10N，所以重力為G=F=10N；
從第四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)開(kāi)始，h變化但彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，都是F=8N．
故答案為：10N；8N．
（3）圓柱體浸沒(méi)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(zhì)量為m==≈1kg，
圓柱體的密度ρ===5×10³kg/m³．
故答案為：200；5×10³．
點(diǎn)評(píng)：物體在液體中沒(méi)有浸沒(méi)之前，受到的浮力隨深度的增加而增大--實(shí)際是排開(kāi)液體的體積增大；當(dāng)物體完全浸沒(méi)后，排開(kāi)液體的體積不再變化，所以受到的浮力不會(huì)改變．