Question

如圖甲所示，某中學物理興趣小組的同學為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，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），在金屬塊接觸容器底之前，分別記下金屬塊下表面所處不同深度h和彈簧測力計相應的示數F。(ρ_水=1.0×10³kg/m³)實驗數據如下：

次數	1	2	3	4	5	6	7	8
h/cm	0	2	3	6	8	10	12	14
F/N	6.75	6.25	5.75	5.25	4. 75	4.25	4.25	4.25

(1)分析表中實驗數據，可以得出物體重   N，第4次實驗時，物體所受到的浮力為   N。
(2)分析表中1—5次實驗數據，說明：                                       。
(3)圖乙中能正確反映彈簧測力計示數F與金屬塊下表面到水面距離h關系的圖像是    (    )

(4)金屬塊的密度為                kg/m³。

Answer 1

(1)6.75    1.5  (2)浸入水中的體積越大，受到的浮力越大  (3)B  (4)2.7 ×10³

試題分析：（1）當金屬塊下表面所處深度h=0時，彈簧測力計的示數即為金屬塊重，即金屬塊重為6.75N；第4次實驗時，物體所受到的浮力為F_浮=G-F_示=6.75N-5.25N=1.5N；（2）由第1次試驗到第5次實驗數據可知，金屬塊未浸沒時，隨著浸入深度的增加，即物體排開水的體積增加，受到的浮力增大，說明：浸入水中的體積越大，受到的浮力越大； （3）由表中數據可知隨著深度增加，彈簧測力計示數先變小，后不變，B圖符合題意，選填B；（4）物塊完全浸沒時受到的浮力是：，由浮力計算公式得：，金屬塊的質量為，金屬塊的密度為。