Question

12．如圖甲，底面積為80cm²的圓筒形容器內(nèi)裝有適量的水，放在水平桌面上； 底面積為60cm²、高為12cm的實(shí)心圓柱形物體A用細(xì)線拴好并懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下．小王要探究圓柱形物體A逐漸浸入圓筒形容器內(nèi)的水中時(shí)（ 水沒(méi)有溢出容器），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱形物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系．（使用刻度尺測(cè)量h，不計(jì)細(xì)線重）

（1）小王從圓柱形物體A接觸水面至接觸容器底之前，分別記下多組F、h，并將測(cè)量的結(jié)果填寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)表格中，依據(jù)實(shí)驗(yàn)表中數(shù)據(jù)，在圖乙中的方格紙中畫(huà)出了F與h關(guān)系的圖象．
①由圖象乙可知，物體A的重力為9N．
②觀察圖象乙，得結(jié)論：在物體A沒(méi)有浸沒(méi)之前，當(dāng)h增大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F減小（ 填“增大”、“減小”或“不變”）； 在物體A浸沒(méi)后，當(dāng)增大h時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F不變 （ 填“增大”、“減小”或“不變”）．
③由圖象乙可知：當(dāng)h等于10cm時(shí)，物體A受到的浮力為6N．
（2）物體A在容器內(nèi)浸沒(méi)后與未放入物體A前比較，水對(duì)容器底產(chǎn)生的壓強(qiáng)增加了900Pa．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)圖象知道在未浸沒(méi)之前，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為物體重力；
②物體浸入水中到完全浸沒(méi)；物體完全浸沒(méi)在水中．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化可以從數(shù)據(jù)中得出；
③當(dāng)h等于10cm時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，兩者之差就是受到的浮力；
（2）已知物體的底面積和高度，可以得到體積；物體完全浸沒(méi)排開(kāi)水的體積等于它的體積；已知物體的體積和容器的底面積，可以得到放入物體排開(kāi)水的深度；已知水的密度和物體排開(kāi)水的深度，利用P=ρgh可以得到水對(duì)容器底部增加的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）①分析圖象數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在物體A沒(méi)有浸沒(méi)之前，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N，即物體重力為9N；
②當(dāng)h增大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F減�。辉谖矬wA浸沒(méi)后，當(dāng)增大h時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F不變；
③由圖象乙可知：當(dāng)h等于10cm時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為F=3N，所以此時(shí)受到的浮力為F_浮=G-F=9N-3N=6N；
（2）物體完全浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積為V_排=V₀=S₀h₀=60cm²×12cm=720cm³
排開(kāi)水的深度為h=$\frac{{V}_{排}}{{S}_{1}}$=$\frac{720c{m}^{3}}{80c{m}^{2}}$=9cm=0.09m
增加的壓強(qiáng)為p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.09m=900Pa．
故答案為：
（1）①9；②減�。徊蛔�；③6；（2）900．

點(diǎn)評(píng) 探究F與h的關(guān)系時(shí)，在未浸沒(méi)之前，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為物體重力，有的同學(xué)錯(cuò)誤的認(rèn)為，浮力與深度有關(guān)，這種認(rèn)識(shí)是片面的，因?yàn)楹鲆暳松疃茸兓�引起排開(kāi)液體體積的變化．