小芳要探究金属圆柱受到水的浮力与浸在水中深度的关系,实验装置如图所示,将高为9cm的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在金属圆柱体接触容器底之前,记下金属体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的拉力示数F,实验数据如下表:
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| h(cm) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| F(N) | 6.95 | 6.25 | 5.75 | 5.25 | 4.75 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
(2)第3次实验时,金属圆柱受到的浮力大小为:________;
(3)据第1至5组实验数据可知:物体浸没水中前,浮力随着深度增加而________;据第6至8组实验数据可知:________.
试题答案
解:(1)次数1中,金属圆柱体没有进入水中,根据二力平衡的知识,此时弹簧测力计的示数等于金属圆柱体的重力,所以金属圆柱体的重力G=F1=6.59N.
(2)由称重法得:F浮=G-F3=6.95N-5.75N=1.2N.
(3)分析数据可知:1至5组实验,未完全浸没时,金属圆柱浸入的深度越深,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大;第6至8组实验,完全浸没后,弹簧测力计的示数不变,说明浮力大小不变,金属所受浮力与深度无关.
故答案为:
(1)6.95N
(2)1.2N
(3)增大;当物体完全浸没在水中后,浮力的大小与深度无关.
试题解析
(1)金属圆柱体在空气中时,没有受到浮力的作用,弹簧测力计的示数就是它的重力G.
(2)利用称重法求浮力.
(3)分析数据可以看出第1~5次实验,金属圆柱浸在水中的深度越深,浮力越大,6~8次实验,金属圆柱浸在水中的深度不断增加,但浮力不变.
点评:该题为数据信息分析题,主要特征是提供一些数据,以表格方式呈现,考查分析与论证的准确性,要求学生根据提供的数据,进行具体的分析处理和科学判断,从而得出与题目相符的科学结论.
