Question

【題目】小吳利用如圖甲所示的器材“探究浮力的大小跟物體浸人液體的深度是否有關”。

(1)如圖丙所示，小吳用彈簧測力計測出物塊重____N，并把它慢慢放入燒杯內的水中。

(2)根據測力計的示數，小吳繪制了彈簧測力計對物塊的拉力和物塊所受浮力隨浸入水的深度變化的圖像（如圖乙所示）。小吳分析圖像可知：

①____（選填“a”或“b”）是描物塊所受浮力隨浸入水的深度變化的圖像。

②圖丙中測力計示數是____（選填“F1”“F2”或“F3”）的大小。

③F1、F2 或 F3 這三個力之間的關系是：___。

(3)水的密度用ρ水表示，利用所測物理量的符號，得到實心圓柱物塊的密度表達式：ρ物=__________。

(4)如果將水換成鹽水，那么 F2的值____（填“變大”、“變小”、或“不變”）

Answer 1

【答案】2 b F1 F1=F2+ F3 變大

【解析】

(1)[1]測力計量程為5N，分成了10小格，每小格為0.5N，指針與0刻度線相距4小格，故測力計示數為2N。

(2)①[2]物體浸入水中后，隨著浸入深度的增加，排開水的體積也增加，受到的浮力越來越大，所以，浮力隨著深度的增加而增大；物體完全浸沒后，浮力不變。測力計的示數等于物體重力與浮力的差，會隨著深度的增加而減��；當物體浸沒后，浮力不再變化，測力計示數也不會再變化。

a表示力的大小隨物體浸入的深度的增加而減小繼而不變，表示的是測力計的示數變化情況。b表示力的大小隨物體浸入深度的增加而增大繼而不變，表示的是浮力的變化情況。

②[3]丙中測力計測出的是物體的重力。從乙中圖像看，物體未浸入水中時，受到的浮力為0，測力計示數等于物體的重力。即物體重為F1。

③[4] F1等于物體重力，F2為物體浸沒時受到的浮力， F3為物體浸沒時測力計的示數。因此，三者的關系為：F1=F2+ F3。

(3)[5] F1等于物體重力；F2為物體浸沒時受到的浮力，有

整理得

(4)[6]根據阿基米德原理可以知道，當排開液體的體積不變時，液體的密度增大，物體受到的浮力也會增大。