Question

在彈簧測力計下掛一圓柱體，從圖示位置緩慢下降（容器足夠深且沒有水溢出），如圖所示是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化圖象．則圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是______N；分析圖象BC段，可得結(jié)論：物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越______（選填“大”或“小”）；分析圖象CD段，可得結(jié)論：______．

Answer 1

【答案】分析：由題知，物體緩慢下落，整個過程中物體受力平衡，圖象反映的是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h的變化關(guān)系：
分析圖象AB段，物體還未浸入水中，由二力平衡知此時彈簧對圓柱體的拉力即為物重；
分析圖象CD段，物體全部浸沒水中，對物體受力分析（如右圖所示）求其受到的浮力；
分析BC段，為物體慢慢浸入液體、直到浸沒的過程，彈簧測力計的讀數(shù)逐漸變小，由圖知浮力的變化；
CD段表明物體全部浸沒液體中，測力計的讀數(shù)不變，說明了浮力不再變化．
解答：解：由圖象可知，當(dāng)h=0時，彈簧測力計示數(shù)為12N，此時圓柱體處于空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知，G=F_拉=12N．
從h=7cm開始，彈簧測力計示數(shù)不變，說明此時圓柱體已經(jīng)浸沒在水中，對圓柱體受力分析可知，F(xiàn)_浮=G-F_拉=12N-4N=8N．
分析圖象BC段，物體在液體中的深度逐漸增加，測力計讀數(shù)在減小，說明物體在慢慢浸入水中，V_排在逐漸增大，物體受到的浮力也在逐漸增大．
分析圖象CD段，深度在增加，而測力計的讀數(shù)不變，說明物體全部浸沒水中，V_排不變，浮力不變．
故答案為：8；大；物體浸沒在液體中，受到的浮力大小與深度無關(guān)．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對稱重法測浮力、考查學(xué)生結(jié)合圖象對所學(xué)知識進(jìn)行綜合分析的能力，難度較大．