Question

一課外小組的同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究浸沒在液體中的物體受到的浮力大小跟浸沒在液面下的深度是否有關(guān)．如圖所示，他們將一高6cm的金屬圓柱體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，緩慢浸入水中（水足夠多），在圓柱體接觸容器底之前，記下圓柱體下表面所處不同深度h和彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的拉力F，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7
深度h（cm）		2	4	6	8	10	12
拉力F（N）	8.1	7.1	6.1	5.1	5.1	5.1	5.1

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5、6、7的數(shù)據(jù)可以說明浸沒在水中的物體受到的浮力大小跟物體浸沒在水面下的深度______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（2）金屬圓柱體的重力是______N．它浸沒在水中時(shí)的受到的浮力是______N．
（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)還可以求得這個(gè)金屬圓柱體的密度是______kg/m³．

Answer 1

【答案】分析：（1）金屬圓柱體的高為6cm，因此，當(dāng)h≥6cm時(shí)，說明它是完全浸沒的，觀察深度變化是否對(duì)拉力F造成影響，即可判斷浮力大小跟浸沒深度的關(guān)系；
（2）實(shí)驗(yàn)序號(hào)1中，物體還未浸入水中，此時(shí)的拉力就是金屬圓柱體的重力，而其浸沒時(shí)的浮力可根據(jù)稱重法求出，當(dāng)然，拉力必須是選擇h≥6cm時(shí)的數(shù)值；
（3）根據(jù)重力可求出金屬圓柱體的質(zhì)量，再根據(jù)浮力可求出金屬圓柱體的體積，再利用密度的公式求出其密度．
解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5、6、7的數(shù)據(jù)都是金屬圓柱體完全浸沒時(shí)的數(shù)據(jù)，根據(jù)深度增加，F(xiàn)不變可以看出，浮力的大小與物體浸沒在水面下的深度無關(guān)；
（2）序號(hào)1中拉力的大小就是金屬圓柱體的重力，為8.1N；它浸沒時(shí)受到的浮力F_浮=8.1N-5.1N=3N；
（3）金屬圓柱體的質(zhì)量m===0.81kg．金屬圓柱體的體積V===3×10^-4m³．金屬圓柱體的密度ρ===2.7×10³kg/m³．
故答案為：（1）無關(guān)；（2）8.1，3；（3）2.7×10³．
點(diǎn)評(píng)：在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)一定要結(jié)合金屬圓柱體的高度，明確何時(shí)部分浸入，何時(shí)完全浸沒，再結(jié)合數(shù)據(jù)的變化得出結(jié)論．對(duì)稱重法的計(jì)算、重力公式、浮力公式、密度公式的運(yùn)用也是本題考查的基本知識(shí)點(diǎn)．