Question

9．小亮利用如圖所示裝置進行實驗，探究物體受到彈簧測力計的拉力F與物體下表面浸入水中深度h的關(guān)系．實驗中所使用的物體高0.24m．小亮記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示．請根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出物體在浸沒水中前F與h的數(shù)學表達式為：F=9.0-20h；若該物體為圓柱體，g取10N/kg，則它的橫截面積為S=2×10^-3m²．

h/m	0.00	0.04	0.08	0.12	0.16	0.20	0.24	0.28	0.32
F/N	9.0	8.2	7.4	6.6	5.8	5.0	4.2	4.2	4.2

Answer 1

分析 （1）分析表格中測力計示數(shù)及物體浸在水中的深度的變化情況首先定性分析然后定量分析得出結(jié)論；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知物體的重力和完全浸沒水中彈簧秤的示數(shù)，計算出物體受到的浮力；再計算出物體的體積，最后計算出物體的橫截面積．

解答 解：（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，拉力隨物體浸在水中的深度的增加而減小，深度每增加0.04m，其拉力減小0.8N，可得物體浸在水中的深度每增大1m，則拉力減小20N；
由表格中數(shù)據(jù)知，當物體在液體外時，拉力為9.0N，即物體重力為9.0N；
所以可得F=9.0-20h；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，物體的重力G=9.0N，物體完全浸沒水中彈簧秤的示數(shù)為F=4.2N，物體受到水的浮力為：
F_浮=G-F=9.0N-4.2N=4.8N，
由F_浮=ρ_水gV_排得，物體排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4.8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4.8×10^-4m³；
物體的體積等于排開水的體積，則物體的橫截面積為：
S=$\frac{4.8×1{0}^{-4}{m}^{3}}{0.24m}$=2×10^-3m²．
故答案為：F=9.0-20h；2×10^-3．

點評 此題考查了學生對實驗數(shù)據(jù)的分析，一定要分析數(shù)據(jù)的變化情況，先定性后定量，找出其中的規(guī)律寫出關(guān)系式．