Question

2．如图的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；一实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．小王要探究圆柱形物体A逐渐浸人圆筒形容器内的水中时（水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系．（不计细线重，g取10N/kg） 小王从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下h和F，并将测量的结果填写在表格中．

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9
h/cm	0	2	4	6	8	10	12	14	16
F/N	9.0	7.8	6.6	5.4	4.2	3.0	1.8	1.8	1.8

（1）分析表中数据、观察图象，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F减小；在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F不变．（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）从表格中可知：圆柱形物体A的高度为0.12m，当它刚刚完全浸没时，下表面受到水的压强为1.2×10³ Pa．
（3）从表格中可知：圆柱形物体A完全浸没水中时，物体A受到的浮力为7.2N，物体A的密度为1.25×10³ kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根据表格中的数据分析；
（2）根据表格中浮力不再变化时的h的大小分析；根据液体压强公式求解；
（3）根据7、8、9得出物体完全浸没时受到的浮力，由F浮=ρ液gV排得出物体的体积，根据重力计算出质量，由密度公式计算出物体的密度．

解答 解：（1）由表格中数据可知，当h增大时，弹簧测力计的示数F减小，在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F不变．
（2）由图可知，当h=12cm=0.12m时，测力计示数不变，即浮力不变，故圆柱形物体A的高度为0.12m，
当它刚刚完全浸没时，下表面受到水的压强为P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³ Pa．
（3）由8、9、10次实验知，当物体完全浸没时浮力F浮′=G-F=9N-1.8N=7.2N
根据F_浮=ρ_水gV_排知，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{7.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7.2×10^-4m³；
则ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{9.0N}{10N/kg×7.2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.25×10³kg/m³；
故答案为：（1）减小；不变；（2）0.12；1.2×10³ ；（3）7.2；1.25×10³ ．

点评 此题是探究浮力大小与深度的关系实验，考查了对阿基米德原理及密度公式的应用，关键是能够读懂表格，从中确定物体的重力及完全浸没时的浮力，得出物体的体积，此题便可迎刃而解．