Question

4．如圖1所示，某同學為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，將一掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），在觸底之前分別記下金屬塊的下表面所處不同深度h和彈簧測力計的示數(shù)F．實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
h/cm	0	2	3	6	8	10	12	14
F/N	6.75	6.25	5.75	5.25	4.75	4.25	4.25	4.25

（1）分析表中數(shù)據(jù)，可以得出體重6.75N，第4次實驗時，物體所受的浮力為1.5N．
（2）分析表中1-5次實驗數(shù)據(jù)，說明：浸入水中的體積越大，受到的浮力越大．
（3）圖2能正確反映浮力大小與金屬塊下表面所處不同深度h關(guān)系圖象的是B．

Answer 1

分析 （1）物體沒有浸入水中時，彈簧測力計的示數(shù)等于物體的重力．
物體浸入水中時，物體重力與彈簧測力計示數(shù)之差是物體受到的浮力．
（2）分析表中實驗數(shù)據(jù)看物體受到的浮力與物體浸入深度的關(guān)系，然后得出結(jié)論．
（3）結(jié)合（1）、（2）的分析，確定能正確反映物體所受浮力F_浮和圓柱體下表面所處的深度h關(guān)系的圖象．

解答 解：（1）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，物體沒有浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)是6.75N，因此物體重力G=6.75N．
第4次實驗時，物體受到的浮力F_浮=G-F₄=6.75N-5.25N=1.5N．
（2）物體浸入水中時，物體受到的浮力F_浮=G-F，由表中第1列至5列數(shù)據(jù)可知，物體浸入水中的深度h越大，物體浸入水中的體積越大，彈簧測力示數(shù)F越小，物體受到的浮力越大，由此可見：物體浸入水中的體積越大，受到的浮力越大；
（3）由上面的分析可知，浸沒前，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，故物體所受浮力F_浮隨圓柱體下表面所處的深度h的增加先增大；浸沒后，彈簧測力計的示數(shù)不變，故物體所受浮力F_浮大小保持，與圓柱體下表面所處的深度h無關(guān)，故能正確反映物體所受浮力F_浮和圓柱體下表面所處的深度h關(guān)系的是圖B．
故答案為：（1）6.75；1.5；（2）浸入水中的體積越大，受到的浮力越大；（3）B．

點評 本題通過探究物體在水中不同深度所受浮力的情況，綜合考查二力平衡、稱重法、阿基米德原理、控制變量法等知識，其中（3）判斷物體所受的浮力與物體所處的深度的關(guān)系是本題的難點和易錯點．