Question

20．如圖甲，小凡同學(xué)為了探究物體在水中所受浮力與深度的關(guān)系，將一長方體掛在彈簧測力計下，在長方體接觸容器底之前，分別記下長方體下表面到水面距離h和彈簧測力計相應(yīng)的示數(shù)F，實驗數(shù)據(jù)如下表：

	1	2	3	4	5	6	7
h/m	0	2	4	6	8	10	12
F/N	6.5	6.0	5.5	5.0	4.5	4.5	4.5

（1）分析表中數(shù)據(jù)，第4次實驗時，物體受到的浮力為1.5N；
（2）分析第1次到第5次實驗數(shù)據(jù)，說明物體浸沒之前，受到的浮力隨深度的增大而增加；
（3）分析第5次到第7次實驗數(shù)據(jù)，說明物體浸沒之后，受到的浮力與深度無關(guān)；
（4）圖乙中能正確反映浮力F_浮和物體下表面到水面距離h關(guān)系的圖象為D．

Answer 1

分析 （1）確定物體的重力及第四次的拉力，根據(jù)F_浮=G-F計算出浮力的大�。�
（2）分析第1次到第5次實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)拉力的變化得出浮力的大小變化，從而可得浸沒前浮力與深度的關(guān)系；
（3）分析第1次到第5次實驗數(shù)據(jù)，得出完全浸沒時浮力與深度的關(guān)系；
（4）根據(jù)浮力的變化結(jié)合圖象得出結(jié)論．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)h=0時，G=F=6.5N，第4次實驗F=5N，則F_浮=G-F=6.5N-5N=1.5N；
（2）（2）根據(jù)第四次實驗時，鐵塊受到浮力的計算方法，求出第一次到第五次的浮力分別為：0N、0.5N、1N、1.5N、2N，由此得出結(jié)論：鐵塊未浸沒時，隨著浸入深度的增加，受到的浮力增大．
（3）根據(jù)第四次實驗時，鐵塊受到浮力的計算方法可以求出第五次到第七次的浮力分別為：2N、2N、2N，
由此得出結(jié)論：當(dāng)鐵塊浸沒水中后，受到的浮力與深度無關(guān)．
（4）由上可知，鐵塊逐漸浸入水中的過程中，浮力是先變大后不變的，故D符合題意．
故答案為：（1）1.5；（2）物體浸沒之前，受到的浮力隨深度的增大而增加；（3）物體浸沒之后，受到的浮力與深度無關(guān)；（4）D．

點評 本題考查了測浮力的方法、用控制變量法設(shè)計實驗、對實驗數(shù)據(jù)的分析能力等．設(shè)計實驗時，步驟的描述語言要嚴謹，體現(xiàn)科學(xué)的物理學(xué)方法；在結(jié)論的描述上，要從兩個角度論述，即與形狀有關(guān)或是無關(guān)．