Question

（2012?广陵区一模）小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（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

6.75

 N，第6次实验时，物体受到的浮力为

2.5

N，根据实验数据可求出物体的密度约为

2.7×10³

kg/m³．
（2）分析表中第1次实验到第5次实验的数据，可得结论是

在同种液体里，物体受到浮力的大小随排开液体体积的增大而增大

．
（3）分析表中第6次实验到第7次实验的数据，可得结论是浸没在液体中的物体受到的浮力和深度

无

（有/无）关．
（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

B

Answer 1

分析：（1）物体没有浸入水中时，弹簧测力计的示数等于物体受到的重力；物体浸入水中时，物体重力与弹簧测力拉力之差是物体受到的浮力；物体完全浸没在水中时，物体受到的浮力等于物体排开水的重力，由浮力公式求出物体排开水的体积，即物体的体积，然后由密度公式可以求出物体的密度．
（2）分析表中实验数据，找出物体受到的浮力与物体排开液体体积的关系，然后得出结论．
（3）分析表中实验数据，看物体浸没在水中时的浮力与浸入深度的关系，然后得出结论．
（4）明确横纵轴表示的内容，再分析F随h的变化趋势，与表格中的实验结果相对照．

解答：解：（1）读表格可知，h为0时，物体的重力G=6.75N，第6次实验时，
物体所受浮力F_浮6=G-F_拉6=6.75N-4.25N=2.5N；
由表中实验数据可知，物体完全浸没在水中时受到的浮力
F_浮=G-F_拉=F_浮6=G-F_拉6=6.75N-4.25N=2.5N，
∵F_浮=ρgV_排，∴物体的体积：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

2.5N

1×103kg/m3×g

，
∵G=mg，∴物体的质量：m=

G

g

=

6.75N

g

，
物体的密度：ρ=

m

V

=

6.75N g

2.5N 1×103kg/m3×g

=2.7×10³kg/m³．
（2）分析表中第1-5列数据，观察h和F的变化趋势可得，
浸在液体中的物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；
（3）第6、7列数据中h增大，但F不再改变，说明物体浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关；
（4）通过分析表格中的数据可知，F随h的变化趋势是，先变小再不变，因此，只有选项B符合题意．
故答案为：（1）6.75，2.5；2.7×10³；
（2）在同种液体里，物体受到浮力的大小随排开液体体积的增大而增大；
（3）物体浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关；（4）B．

点评：通过此题我们要学会熟练运用称重法的表达式求出浮力，对表格数据的分析是本题的重点，控制变量法依然是此类实验必须要用到的，此题的易错点在于分析图象时要注意：弹簧测力计的示数F随h的变化和浮力F_浮随h的变化是不同的．