Question

小王為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，如圖所示．

將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體金屬塊A緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
h/cm	0	2	4	6	8	10	12
F/N	9.25	8.46	7.66	6.85	6.05	6.05	6.05

（1）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出物體重______N，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體所受到的浮力______N．
（2）圖乙中能反應(yīng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離h關(guān)系的圖象是　　（______）

（3）由實(shí)驗(yàn)探究可知，當(dāng)物體被完全浸沒(méi)以后，它所受浮力的大小與浸沒(méi)深度______關(guān)（填“有”或“無(wú)”）

Answer 1

解：（1）根據(jù)題意，金屬塊在深度h=0cm說(shuō)明沒(méi)有浸入水中，此時(shí)物體不受浮力，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是物體的自身重力，即重力為9.25N．
第4次實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6.85N，F(xiàn)_浮=G-F_示=9.25N-6.85N=2.4N，
故答案為：9.25，2.4；
（2）①根據(jù)第四次實(shí)驗(yàn)時(shí)，金屬塊受到浮力的計(jì)算方法可以求出第一次到第四次的浮力分別為：0N；0.79N；1.59N；2.4N．
由此得出結(jié)論：金屬塊未浸沒(méi)時(shí)，隨著浸入深度的增加，受到的浮力增大．
②根據(jù)第四次實(shí)驗(yàn)時(shí)，金屬塊受到浮力的計(jì)算方法可以求出第5次到第7次的浮力分別為：3.2N；3.2N；3.2N．
由此得出結(jié)論：當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中后，受到的浮力與深度無(wú)關(guān)．
③由第一次試驗(yàn)到第四次試驗(yàn)結(jié)論得知，金屬塊未浸沒(méi)時(shí)，隨著浸入深度的增加，受到的浮力增大．
由第五次到第七次試驗(yàn)結(jié)論得知，當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中后，受到的浮力與深度無(wú)關(guān)．
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示=G-F_浮，重力是一定的，浮力變大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，浮力不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變．
所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨著深度的變化是：先變小，后不變．
故選B；
（3）根據(jù)第四次實(shí)驗(yàn)時(shí)，金屬塊受到浮力的計(jì)算方法可以求出第5次到第7次的浮力分別為：3.2N；3.2N；3.2N．
由此得出結(jié)論：當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中后，受到的浮力與深度無(wú)關(guān)．
故答案為：無(wú)．
分析：（1）第一次圓柱體下表面所處的深度h=0cm說(shuō)明物體沒(méi)有浸入水中，此時(shí)物體不受浮力，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是物體的自身重力．
第4次實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6.85N，F(xiàn)_浮=G-F_示．
（2）①根據(jù)F_浮=ρ_液V_排g可知影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積．由第1次到第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)浮力是在逐漸變大的，而液體密度是不變的，物體排開(kāi)液體的體積隨著浸入的深度增大而增大，由此得出：未浸沒(méi)時(shí)，物體浸入水中越深，受到的浮力越大．
②第5次到第7次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出隨著深度的增大浮力不變，液體密度不變，物體排開(kāi)液體的體積自然也不變．而物體浸沒(méi)在液體中，浸沒(méi)的深度增大，物體排開(kāi)液體的體積是不變的，由此得出：浸沒(méi)后，物體受到的浮力與浸沒(méi)深度無(wú)關(guān)．
③由上可知，金屬塊逐漸浸入水中的過(guò)程中，浮力是先變大后不變的．
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示=G-F_浮，重力是一定的，浮力變大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，浮力不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變．
所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨著深度的變化是：先變小，后不變．
（3）第5次到第7次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出隨著深度的增大浮力不變，液體密度不變，物體排開(kāi)液體的體積自然也不變．而物體浸沒(méi)在液體中，浸沒(méi)的深度增大，物體排開(kāi)液體的體積是不變的，由此得出：浸沒(méi)后，物體受到的浮力與浸沒(méi)深度無(wú)關(guān)．
點(diǎn)評(píng)：此題是浮力和深度關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)，主要是考查對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力，這也是課標(biāo)上的一個(gè)明確要求，需要掌握．