Question

如圖，某同學做實驗研究物體在水中所受浮力是否與深度有關，他將一塊長方體金屬塊掛在彈簧測力計下，將金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），記錄金屬塊下表面所處的深度h和相應的彈簧測力計示數(shù)F，在金屬塊接觸容器底之前，實驗數(shù)據(jù)如下表，則（ρ酒精=0.8×103kg/m3）（　�。� h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 F/N 8.15 7.65 7.15 6.65 6.15 6.15 6.15 6.15

A．由上述實驗數(shù)據(jù)可知金屬塊在水中所受浮力與金屬塊在水中的深度有關

B．當h是8cm時，金屬塊受到的浮力是6.15N

C．該金屬塊重2N

D．如果將該金屬塊完全浸沒在酒精液體里，則它受到的浮力減小0.4N

Answer 1

分析：（1）如果單獨研究浮力大小與金屬塊在水中的深度的關系，應保證金屬塊排開水的體積相同，即完全浸沒才行，因此，應分析表中h≥6cm時的數(shù)據(jù)；
（2）金屬塊的重就是h為0時彈簧測力計的示數(shù)，從表中第一列數(shù)據(jù)可以讀出；讀出h是8cm時拉力F的大小，利用稱重法的表達式可求出浮力的大��；
（3）根據(jù)金屬塊在水中受到的浮力，可求出金屬塊排開水的體積，即金屬塊的體積，再利用公式F_浮=ρgV_排，可求出金屬塊浸沒在酒精里時受到的浮力，然后求出金屬塊在水與酒精中所示浮力的差值．

解答：解：A、分析表格中的數(shù)據(jù)可知，當h為0到6cm時，金屬塊排開水的體積逐漸增大，因此，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，而我們要研究金屬塊所受浮力與其浸沒深度的關系，應選擇在金屬塊完全浸沒時，只改變深度的大小，故應比較6cm-14cm時彈簧測力計的示數(shù)．從表中可以看出，在這一過程中，深度增大，彈簧測力計的示數(shù)不變，即浮力不變，故二者是無關的，故A錯誤；
B、該金屬塊的重力就是表中h=0時，測力計示數(shù)F的大小，即G=8.15N．當h為8cm時，F(xiàn)=6.15N，∴浮力F_浮=G-F_拉=8.15N-6.15N=2N，即當h是8cm時，金屬塊受到的浮力是2N，故B錯誤；
C、由B分析可知，金屬塊的重力是8.15N，故C錯誤；
D、∵F_浮=ρ_水gV_排，∴金屬塊的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

=

2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³，金屬塊完全浸沒在酒精中時受到的浮力F_浮′=ρ_酒精gV=0.8×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-4m³=1.6N，如果將該金屬塊完全浸沒在酒精液體里，則它受到的浮力減小F_浮-F_浮′=2N-1.6N=0.4N，故D正確；
故選D．

點評：A選項是本題的易錯點，要注意必須在保證排水體積相同的情況下，即完全浸沒時，才能比較浮力的大小與深度的關系；
注意找準相關的數(shù)據(jù)，利用稱重法的表達式可順利解決此問題；
本題考查了浮力公式的靈活運用，必須先求出金屬塊的體積，才能再進一步求其浸沒在酒精中的浮力，兩次都用到了浮力的公式．