Question

8．如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組用水、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)和圓柱體探究浮力的大小與深度的關(guān)系．他們分別記錄了不同情況下彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大�。ㄈ绫硭�示），表中h表示圓柱體下表面浸入水中的深度．

h/m	0	0.01	0.02	0.03	O.04	0.05	O.06	0.07	0.08	0.12	0.16
F/N	10.0	9.5	9.0	8.5	8.0	7.5	7.0	6.5	6.0	6.0	6.0

（1）當(dāng)h=0.05m時(shí)，圓柱體受到的浮力是2.5N；
（2）圓柱體完全沒(méi)入水中前，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F與圓柱體下表面浸入水中深度h的關(guān)系 F=10N-50N/m×h（h≤0.08m）．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)h=0.05m時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7.5N，則F_浮=G-F；
（2）從表中可以看出，當(dāng)圓柱體下表面所處深處達(dá)8cm時(shí)，深度增加，浮力不再改變，此時(shí)圓柱體已開(kāi)始完全浸沒(méi)．而我們要分析的則是在其完全浸沒(méi)前彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F與浸入水中深度的關(guān)系；求出h=0.01m、0.02m、0.03m、0.04m、0.05m、0.06m、0.07m、0.08m時(shí)圓柱體受到的浮力，分析出浸沒(méi)前所受浮力與浸入水中深度的關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)F_浮=G-F得出浸沒(méi)前彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F與浸入水中深度的關(guān)系．

解答 解：
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，圓柱體重力G=10N；
當(dāng)h=0.05m時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7.5N，
此時(shí)圓柱體受到的浮力：F_浮=G-F=10N-7.5N=2.5N；
（2）圓柱體浸入深度達(dá)0.08m后，測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，其浮力不再改變，可知圓柱體的高為0.08m，
因?yàn)镕_浮=G-F，
所以當(dāng)h=0.01m、0.02m、0.03m、0.04m、0.05m、0.06m、0.07m、0.08m時(shí)，圓柱體受到的浮力為F_浮=0.5N、1N、1.5N、2N、2.5N、3N、3.5N、4N，
因此，對(duì)前面的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可得：
$\frac{{F}_{浮}}{h}$=$\frac{0.5N}{0.01m}$=$\frac{1N}{0.02m}$=$\frac{1.5N}{0.03m}$=$\frac{2N}{0.04m}$=$\frac{2.5N}{0.05m}$=$\frac{3N}{0.06m}$=$\frac{3.5N}{0.07m}$=$\frac{4N}{0.08m}$=50N/m，
即：$\frac{G-F}{h}$=50N/m，
所以F=G-50N/m×h=10N-50N/m×h（h≤0.08m）．
故答案為：（1）2.5；（2）10N-50N/m×h（h≤0.08m）．

點(diǎn)評(píng) 本題中第二問(wèn)是難點(diǎn)，直接找浸沒(méi)前彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與浸入水中深度的關(guān)系有難度，利用F_浮=G-F求浮力，要先找出浮力大小與圓柱體浸入水中深度的變化規(guī)律，再確定浸沒(méi)前彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與浸入水中深度的關(guān)系．