Question

14．為了探究物體在水中所受浮力跟深度的變化關(guān)系，將一圓柱體在彈簧測力計下緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，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(yīng)的示數(shù)F，實驗數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)	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）能正確反映彈簧測力計示數(shù)F和圓柱體下表面所處的不同深度h關(guān)系的圖象是：B．
  
（2）分析表中數(shù)據(jù)，在第7此實驗時：
①求物體所受浮力；
②物體的體積；
③物體的密度；
④如果將圓柱體從彈簧測力計取下，讓其沉入容器底部，則靜止時，求圓柱體對容器底的壓力．[g=10N/kg]．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)彈簧測力計的示數(shù)變化即可判斷圖象．
（2）①根據(jù)F_示=G-F_浮可求物體所受浮力；
②根據(jù)阿基米德原理F_浮=G_排=ρ_液gV_排變形后可求物體體積；
③利用G=mg=ρgV即可求出物體的密度；
④物體沉入容器底部靜止時，根據(jù)物體的受力平衡合力為零，則重力與浮力之差是容器對物體的支持力，然后求出圓柱體對容器底的壓力．

解答 解：（1）由表格1到6的彈簧測力計的示數(shù)可知，彈簧測力計的示數(shù)變小；由6到7的彈簧測力計的示數(shù)可知，彈簧測力計的示數(shù)不變．
所以彈簧測力計的示數(shù)F隨深度h的變化是：先變小，后不變．
故選B；
（2）①由第1次實驗可知，物塊重力G=6.75N，
在第7次實驗時，物塊受到的浮力F_浮=G-F=6.75N-4.25N=2.5N；
②由于物體浸沒，根據(jù)F_浮=G_排=ρ_液gV_排可得物體體積：
V=V_排水=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.5N}{1.0×1{0}^{3}{kg/m}^{3}×10N/kg}$=2.5×10^-4m³；
③由G=mg=ρgV得物體的密度：ρ_物=$\frac{G}{gV}$=$\frac{6.75N}{10N/kg×2.5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.7×10³kg/m³；
④物體靜止在底部時，受重力、浮力、支持力作用，由于受力平衡，則合力為零；
所以支持力：F_支=G-F_浮=6.75N-2.5N=4.25N；
由于壓力與支持力是一對相互作用力，則F_壓=F_支=4.25N．
答：（1）B；
（2）①物體所受浮力為2.5N；
②物體的體積為2.5×10^-4m³；
③物體的密度為2.7×10³kg/m³；
④圓柱體對容器底的壓力為4.25N．

點評 此題是浮力和深度關(guān)系的探究實驗，主要是考查對實驗數(shù)據(jù)的分析能力，這也是課標(biāo)上的一個明確要求，需要掌握．