Question

15．如圖1，超凡同學為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，將一長方體掛在彈簧測力計下，在長方體接觸容器底之前，分別記下長方體下表面到水面距離h和彈簧測力計相應(yīng)的示數(shù)F，實驗數(shù)據(jù)如下表

	1	2	3	4	5	6	7
h/cm	0	2	4	6	8	10	12
F/N	6.5	6.0	5.5	5.0	4.5	4.5	4.5

（1）分析第1次到第5次實驗數(shù)據(jù)，說明物體浸沒于液體之前所受浮力隨水深度的增加面增大．
（2）分析第5次到第7次實驗數(shù)據(jù)，說明物體浸沒在水中后，所受浮力與深度無關(guān)．
（3）圖2中能正確反映浮力F_浮和物體下表面到水面距離h關(guān)系的圖象為D．

Answer 1

分析 （1）研究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系，分兩種情況，一種是部分浸入；另一種完全浸沒，應(yīng)控制物體排開液體的密度不變，改變物體在液體中的深度；
（2）根據(jù)稱重法求浮力的大小結(jié)合數(shù)學知識判斷圖象．

解答 解：（1）由表格1～5分析可知，物體排開液體的密度不變，排開液體的體積不同，物體浸入越深，彈簧測力計示數(shù)越小，所以，物體受到的浮力隨水的深度的增加而增大；
（2）研究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的密度和體積不變，只改變深度的大小，所以，比較表格5～7的數(shù)據(jù)可知，浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；
（3）由表格可知：長方體底面在液體中的深度h=0時，測力計示數(shù)為重力的大小，所以物體重力G=6.5N，浮力為0；
當長方體底面在液體中的深度大于5cm，測力計示數(shù)不變?yōu)?.5N，即物體已經(jīng)浸沒在液體中，所以，F(xiàn)應(yīng)是隨著h的增大，先減小，后不變，由F_浮=G-F可知浮力應(yīng)是先增大后不變，F(xiàn)_浮～h圖象，故選D．
故答案為：（1）所受浮力隨水深度的增加面增大；（2）物體浸沒在水中后，所受浮力與深度無關(guān)；（3）D．

點評 此題是探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況實驗，考查了影響浮力的因素及稱重法、控制變量法的應(yīng)用，同時考查了有關(guān)圖象的分析應(yīng)用，是一道常見題型．