Question

7．如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組用水、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)和圓柱體探究浮力與深度的關(guān)系．他們分別記錄了不同情況下彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小（如表所示），表中h表示圓柱體下表面浸入水中的深度．

h/m	0	0.01	0.02	0.03	0.04	0.05
F/N	10.0	9.5	9.0	8.5	8.0	7.5
h/m	0.06	0.07	0.08	0.12	0.16
F/N	7.0	6.5	6.0	6.0	6.0

（1）當(dāng)h=0.05m時(shí)，圓柱體受到的浮力是2.5N；
（2）圓柱體完全沒入水中前，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F與圓柱體下表面浸入水中深度h的關(guān)系一定范圍內(nèi)，深度增大，拉力F減��；（選填：“增大”、“不變”、“減小”）
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知圓柱體體積4×10^-4m³．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)h=0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，即圓柱體重力為10N；當(dāng)h=0.05m時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7.5N，則F_浮=G-F_示；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知浸沒前彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F與浸入水中深度的關(guān)系．
（3）當(dāng)圓柱體全部浸沒時(shí)，根據(jù)公式F_浮=ρgV_排得，圓柱體排開水的體積即為圓柱體體積．

解答 解：
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，圓柱體重力G=10N；
當(dāng)h=0.05m時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7.5N，
此時(shí)F_浮=G-F_示=10N-7.5N=2.5N；
（2）當(dāng)圓柱體完全沒入水中前h=0.06m、0.07m0.08m時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為7.0N、6.5N、6.0N，即彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F與圓柱體下表面浸入水中深度h的關(guān)系一定范圍內(nèi)，深度增大，拉力F減��；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)圓柱體全部浸沒時(shí)，h=0.08m時(shí)，物體所受浮力F_浮1=G-F_示1=10N-6.0N=4N；
F_浮=ρgV_排得，圓柱體排開水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³，
因?yàn)榇藭r(shí)圓柱體全部浸沒，所以V_排=V=4×10^-4m³，
故答案為：（1）2.5；（2）減小；（3）4×10^-4．

點(diǎn)評(píng) 本題中第二問是難點(diǎn)，直接找浸沒前彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與浸入水中深度的關(guān)系有難度，利用F_浮=G-F_示求浮力，要先找出浮力大小與圓柱體浸入水中深度的變化規(guī)律，再確定浸沒前彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與浸入水中深度的關(guān)系．