F-h图象及应用

F-h图象表示的是用弹簧测力计通过细线拉着一个物体缓慢浸入某未知液体中，物体所受拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系。根据阿基米德原理可知，浮力的大小随甲物体排开液体的体积增大而增大，在甲物体浸没前，当浮力增大时，拉力F会减小；当甲物体浸没后，浮力不变。

例5如图10-7甲所示，用弹簧测力计通过细线拉着一个正方体甲物体缓慢浸入某未知液体中，甲物体所受拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示，则甲物体受到的重力为______N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为______cm，未知液体的密度为____________kg/m3。（g取10N/kg）

图10-7

解 析

此题是关于浮力的计算题。根据阿基米德原理可知，浮力的大小随甲物体排开液体的体积增大而增大，在甲物体浸没前，当浮力增大时，拉力F会减小；当甲物体浸没后，浮力不变，根据F+F浮=G，当浮力不变时，拉力F将不变；由图乙可知，当h=0cm时，F=15N，即甲物体受到的重力为15N，当h=10cm时，甲物体刚好浸没在液体中，且正方体甲物体的边长刚好为10cm。甲物体浸没后浮力不变，浮力大小为F浮=G-F=15N-6N=9N。根据阿基米德原理F浮=ρgV排，V排=a3=（10cm）3=0.001cm3，可求得未知液体的密度为0.9×103kg/m3。

【答案】15；10；0.9×103。

例5根据图象，进行分析推理得出结论，对考生的分析、推理能力要求较高。本题涉及的核心素养为能对综合性物理问题进行分析和推理，获得正确结论并加以解释。