Question

小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如下图所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢

小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如下图所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸人水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 6 7 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 F/N 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25（1）分析表中实验数据，可以得出物体重______N，第4次实验时，物体受到的浮力______N．（2）分析表中第1列到第5列数据，说明______．（3）分析表中第6列到第7列数据，说明______．（4）图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是______（5）圆柱体的密度为______kg/m3．

Answer 1

（1）第1次实验圆柱体没有浸入水中（h=0）可知它的重力为G=6.75N，
利用二次称重法可得：在第4次实验中F_浮=G-F=6.75N-5.25N=1.5N；
（2）分析表中第1列到第5列数据可知：
圆柱浸入水的深度不同，即排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数也不相同，
故可得出结论：在液体密度一定时，物体受到的浮力大小与物体排开的液体体积有关，物体排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大；
（3）分析表中第6列到第7列数据可知：
圆柱浸没水中的深度不同，即排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数不变，
故可得出结论：当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度无关；
（4）通过分析数据可知，当深度h增大时，弹簧测力计的示数先减小，后不变，浮力是先变大，后不变，因此B符合题意的要求；
（5）圆柱体完全浸没时受到的浮力F_浮′=G-F′=6.75N-4.25N=2.5N，
根据阿基米德原理可得：
圆柱体的体积V=V_排=

F浮′

ρ水g

，
圆柱体的密度：
ρ=

m

V

=

G

Vg

=

G

F浮′ ρ水g ×g

=

G

F′浮

×ρ_水=

6.75N

2.5N

×1×10³kg/m³=2.7×10³kg/m³．
故答案为：
（1）6.75N；1.5N；
（2）在液体密度一定时，物体受到的浮力大小与物体排开的液体体积有关，物体排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大；
（3）当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度无关；
（4）B；
（5）2.7×10³．