Question

4．小明為了探究物體在水中不同深度所受的浮力變化情況，將一掛在彈簧測力計下的長方體金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），在長方體接觸容器底之前，分別記下了長方體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)如表：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
h/cm	0	2	4	6	8	10	12
F/N	10	9.5	9.0	8.5	8.0	8.0	8.0

（1）表格中實驗數(shù)據(jù)，你能得出物體重量10N；
第3次實驗時，物體受到的浮力為1N；
（2）觀察分析表中第1列到第4列數(shù)據(jù)說明在液體密度一定時，物體受到的浮力大小與物體排開的液體體積有關(guān)，物體排開的液體體積越大，物體受到的浮力越大；
（3）觀察分析表中第5列到第7列數(shù)據(jù)說明當物體浸沒在液體中時，物體受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度無關(guān)；
（4）下列圖中能正確反映測力計示數(shù)F和長方體下表面到水面距離h的關(guān)系的圖象是：B

Answer 1

分析 本題利用稱重法求浮力，題目中沒明確給出重力大小，我們可以通過分析所給數(shù)據(jù)找到物體所受到重力的大小即第1次實驗物體沒浸入水面之前彈簧測力計的示數(shù)．
探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況時．應(yīng)采用控制變量法觀察所給數(shù)據(jù)，找出變量和不變量，歸納得出合理的結(jié)論．

解答 解：
（1）第1次實驗長方體金屬塊沒有浸入水中（h=0）可知它的重力為G=F₁=10N．
利用稱重法：
在第3次實驗中F_浮=G-F₃=10N-9N=1N．
（2）分析表中第1列到第4列數(shù)據(jù)可知：
長方體金屬塊浸入水的深度增加，即排開液體的體積增大，彈簧測力計的示數(shù)減小，由F_浮=G-F可知浮力增大，
說明：在液體密度一定時，物體受到的浮力大小與物體排開的液體體積有關(guān)，物體排開的液體體積越大，物體受到的浮力越大．
（3）分析表中第5列到第7列數(shù)據(jù)可知：
圓柱浸沒水中的深度不同，即排開液體的體積相同，彈簧測力計的示數(shù)不變，由F_浮=G-F可知浮力不變，
說明：當物體浸沒在液體中時，物體受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度無關(guān)．  
（4）整個實驗可以看出長方體金屬塊在未浸沒時，受到的浮力隨深度增加而增大，浸沒后浮力與浸入深度無關(guān)，由F=G-F_浮可知測力計示數(shù)先減小后增大，由此可知B圖正確．
故答案為：
（1）10；1；（2）在液體密度一定時，物體受到的浮力大小與物體排開的液體體積有關(guān)，物體排開的液體體積越大，物體受到的浮力越大；
（3）當物體浸沒在液體中時，物體受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度無關(guān)；（4）B．

點評 本題考查了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，以及利用稱重法求浮力的大小和圖象的理解，側(cè)重考查了控制變量法的思想，控制變量法是物理學(xué)習(xí)中最重要方法之一，所以一定要掌握好．