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15.如圖1,超凡同學(xué)為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況,將一長方體掛在彈簧測力計(jì)下,在長方體接觸容器底之前,分別記下長方體下表面到水面距離h和彈簧測力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表
1234567
h/cm024681012
F/N6.56.05.55.04.54.54.5
(1)分析第1次到第5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),說明物體浸沒于液體之前所受浮力隨水深度的增加面增大.
(2)分析第5次到第7次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),說明物體浸沒在水中后,所受浮力與深度無關(guān).
(3)圖2中能正確反映浮力F和物體下表面到水面距離h關(guān)系的圖象為D.

分析 (1)研究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系,分兩種情況,一種是部分浸入;另一種完全浸沒,應(yīng)控制物體排開液體的密度不變,改變物體在液體中的深度;
(2)根據(jù)稱重法求浮力的大小結(jié)合數(shù)學(xué)知識判斷圖象.

解答 解:(1)由表格1~5分析可知,物體排開液體的密度不變,排開液體的體積不同,物體浸入越深,彈簧測力計(jì)示數(shù)越小,所以,物體受到的浮力隨水的深度的增加而增大;
(2)研究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系,應(yīng)控制物體排開液體的密度和體積不變,只改變深度的大小,所以,比較表格5~7的數(shù)據(jù)可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān);
(3)由表格可知:長方體底面在液體中的深度h=0時(shí),測力計(jì)示數(shù)為重力的大小,所以物體重力G=6.5N,浮力為0;
當(dāng)長方體底面在液體中的深度大于5cm,測力計(jì)示數(shù)不變?yōu)?.5N,即物體已經(jīng)浸沒在液體中,所以,F(xiàn)應(yīng)是隨著h的增大,先減小,后不變,由F=G-F可知浮力應(yīng)是先增大后不變,F(xiàn)~h圖象,故選D.
故答案為:(1)所受浮力隨水深度的增加面增大;(2)物體浸沒在水中后,所受浮力與深度無關(guān);(3)D.

點(diǎn)評 此題是探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況實(shí)驗(yàn),考查了影響浮力的因素及稱重法、控制變量法的應(yīng)用,同時(shí)考查了有關(guān)圖象的分析應(yīng)用,是一道常見題型.

練習(xí)冊系列答案
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