Question

【题目】某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计拉着一个圆柱体，测力计示数为F0。现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中，倒入液体A，圆柱体的下表面到液面的深度为h，记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为△F。接着，将液体A替换为液体B，重复上述实验，记录数据如下表一、二所示。

表一 液体A（ρA＝1.0×103千克/米3）

实验序号	h（厘米）	F（牛）	△F（牛）
1	3	8.5	1.5
2	6	7	3
3	9	5.5	4.5
4	12	5	5

表二　液体B（ρB＝0.8×103千克/米3）

实验序号	h（厘米）	F（牛）	△F（牛）
5	3	8.5	1.2
6	6	7.6	2.4
7	9	6.4	3.6
8	12	6	4

①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，_____。

②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，_____。

③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是_____。

④本实验中，圆柱体的重力为_____牛，高度为_____厘米。

Answer 1

【答案】弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小 △F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比 同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大 10.0 10.0

【解析】

第一空．根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系为：同一物体在同种液体中，弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小。

第二空．比较序号1与2与3或序号5与6与7的数据可知，圆柱体的下表面到液面的深度h为原来的几倍，△F也为原来的几倍。可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比。

第三空．ρA＞ρB，根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，可得出的初步结论是：同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大。

第四空．测力计示数F0即为圆柱体重力G，圆柱体浸入液体中测力计的示数为F，根据称重法测浮力，△F= F0-F即为圆柱体受到的浮力，故本实验中，圆柱体的重力为：

G＝F0=△F+F＝1.5N+8.5N＝10.0N。

第五空．由②可知，同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比，但序号4与8实验不符合这个规律。根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，在物体没有浸没时，F浮＝ρ液gSh，受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；在物体浸没在液体中时，物体受到的浮力与深度无关。说明序号4与8实验这两种情况下，圆柱体已浸没在液体中了，由阿基米德原理，1、4两次实验圆柱体受到的浮力之比为：

，

即：

则圆柱体高度h＝=10cm。