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【題目】把一個邊長為10cm的立方體物塊,用細線系著放入底面積為200cm2 , 重為4N的圓柱形薄壁玻璃容器底部,此時物塊剛好與容器底輕觸,如圖甲所示,然后逐漸向容器內倒入水(水始終未溢出),測量容器內水的深度h,分別計算出該物塊對應受到的浮力F , 并繪制了如圖乙所示的F-h圖象.請你:

(1)試判斷水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中,細線對物塊的拉力是逐漸增大,還是逐漸減小?
(2)當容器中水的深度為8cm時,此時物塊受到的浮力是多少N?排開水的體積是多少m3

【答案】
(1)

細線對物塊的拉力逐漸減小


(2)

由圖像乙可知,當深度h為8cm時,對應的浮力大小為8N.

根據阿基米德原理可知


【解析】(1) 對物塊受力分析可知,浮力與拉力之和等于物塊的重力.由圖像乙可知,深度在0至8cm的過程中,浮力逐漸增大, 在物塊重力不變情況下,細線對物塊的拉力會越來越小.(2)由圖像乙可知,當深度h為8cm時,對應的浮力大小為8N.
根據阿基米德原理可知
(1)根據受力分析確定物塊所受力的關系,再由浮力變化來判定接拉力的變化;(2)根據函數圖像中變量與自變量的對應關系,找出要求的量,是一種很重要的數據處理能力,也是一種數學方法在物理學習中的運用.再根據阿基米德原理求出排開水的體積.

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