Question

2．如圖的圓筒形容器內裝有適量的水，放在水平桌面上；一實心圓柱形物體A用細線拴好并懸掛在彈簧測力計下．小王要探究圓柱形物體A逐漸浸人圓筒形容器內的水中時（水沒有溢出容器），彈簧測力計的示數F與圓柱形物體A下表面離水面的距離h的關系．（不計細線重，g取10N/kg） 小王從圓柱體接觸水面至接觸容器底之前，分別記下h和F，并將測量的結果填寫在表格中．

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9
h/cm	0	2	4	6	8	10	12	14	16
F/N	9.0	7.8	6.6	5.4	4.2	3.0	1.8	1.8	1.8

（1）分析表中數據、觀察圖象，可以得出結論：在物體A沒有浸沒之前，當h增大時，彈簧測力計的示數F減小；在物體A浸沒后，當增大h時，彈簧測力計的示數F不變．（均選填“增大”、“減小”或“不變”）
（2）從表格中可知：圓柱形物體A的高度為0.12m，當它剛剛完全浸沒時，下表面受到水的壓強為1.2×10³ Pa．
（3）從表格中可知：圓柱形物體A完全浸沒水中時，物體A受到的浮力為7.2N，物體A的密度為1.25×10³ kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據表格中的數據分析；
（2）根據表格中浮力不再變化時的h的大小分析；根據液體壓強公式求解；
（3）根據7、8、9得出物體完全浸沒時受到的浮力，由F浮=ρ液gV排得出物體的體積，根據重力計算出質量，由密度公式計算出物體的密度．

解答 解：（1）由表格中數據可知，當h增大時，彈簧測力計的示數F減小，在物體A浸沒后，當增大h時，彈簧測力計的示數F不變．
（2）由圖可知，當h=12cm=0.12m時，測力計示數不變，即浮力不變，故圓柱形物體A的高度為0.12m，
當它剛剛完全浸沒時，下表面受到水的壓強為P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³ Pa．
（3）由8、9、10次實驗知，當物體完全浸沒時浮力F浮′=G-F=9N-1.8N=7.2N
根據F_浮=ρ_水gV_排知，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{7.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7.2×10^-4m³；
則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{9.0N}{10N/kg×7.2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.25×10³kg/m³；
故答案為：（1）減小；不變；（2）0.12；1.2×10³ ；（3）7.2；1.25×10³ ．

點評 此題是探究浮力大小與深度的關系實驗，考查了對阿基米德原理及密度公式的應用，關鍵是能夠讀懂表格，從中確定物體的重力及完全浸沒時的浮力，得出物體的體積，此題便可迎刃而解．