Question

14．小明利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，研究浮力大小與深度的關(guān)系．根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與物體下表面在水中所處深度h 的關(guān)系圖象（如圖乙所示）．根據(jù)該圖象求：（g取10N/kg）
（1）物質(zhì)的質(zhì)量．
（2）物體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力大�。�
（3）物體的密度．

Answer 1

分析 從F-h 圖象中，可以讀出當(dāng)物體不受浮力的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)（在空氣中稱重），利用重力公式求物體的質(zhì)量；讀出全浸入時(shí)物體受到的浮力，利用阿基米德原理求排開水的體積（物體的體積），再利用密度公式求物體的密度．

解答 解：（1）由圖可知當(dāng)物體受浮力為0時(shí)，G=12N，
物體的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12N}{10N/kg}$=1.2kg；
（2）由圖可知，當(dāng)物體全浸入時(shí)，物體受浮力
F_浮=G-F′=12N-4N=8N；
（3）物體全浸入，則物體的體積等于排開水的體積，
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得物體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-4m³．
物體的密度：ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{1.2kg}{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×10³kg/m³．
答：（1）物質(zhì)的質(zhì)量為1.2kg．
（2）物體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力大小為8N．
（3）物體的密度為1.5×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查知識(shí)點(diǎn)比較多，密度的計(jì)算、重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算及其公式變形，涉及到從圖象搜集信息，屬于難題．