Question

小明為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，如右圖所示，將一掛在彈簧測力計下的金屬圓柱體緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的深度h和彈簧測力計相應的示數F，實驗數據如下表（g=10N/kg）

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

（1）分析表中第6列到第7列數據，說明完全浸沒的金屬圓柱體受到的浮力與它所處的深度    關；（選填“有”或“無”）
（2）下圖中能正確反映彈簧測力計示數F和圓柱體下表面所處的深度h關系的圖象是（  ）

（3）分析表中實驗數據，可以得出圓柱體的橫截面積是     cm²．

Answer 1

（1）    無    ； （2）（  B ）（3）     25 

試題分析：表中第6列到第7列數據可知，深度改變，彈簧測力計示數F不變，浮力大小不變，說明浮力的大小與深度無關；由第一次試驗到第五次試驗結論得知，金屬塊未浸沒時，隨著浸入深度的增加，受到的浮力增大．由第六次到第七次試驗結論得知，當金屬塊浸沒水中后，受到的浮力與深度無關．彈簧測力計的示數F_示=G-F_浮，重力是一定的，浮力變大，彈簧測力計的示數變小，浮力不變，彈簧測力計的示數不變．所以彈簧測力計的示數隨著深度的變化是：先變小，后不變．故選B。第1次數據表時，物塊的重力為6.75N，第6次的數據表時，物塊完全浸沒時的拉力為4.25N，故F_浮=G-F_拉=6.75N-4.25N=2.5N；
根據浮力的公式，完全浸沒時；
從表中第6次的數據可知，此圓柱體的高度10cm，故其橫截面積S=
點評：解決本題的關鍵是熟知阿基米德定律以及變形公式進行解題。