Question

【題目】如圖甲所示，一個邊長為1m的正方體靜止在底面積為2m2容器底部，上表面離水面深度為h．現用一根粗細和重力不計的繩子，將該物體從水底豎直向上拉，直至完全拉出水面，在整個拉動過程中物體始終保持勻速運動，拉力的大小隨時間變化的關系如乙圖所示，下列說法中不正確的是（ ）

甲 乙

A． 物體在露出水面前受到水的浮力是104N

B．物體在露出水面前受到繩子的拉力是2×104N

C．正方體提出后水對容器底部的壓力是4 ×104N

D．物體在水底時，上表面受到水的壓強是3×104Pa

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：A、正方體浸沒在水中受到的浮力F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=104N。A正確不符合題意。B、物體在露出水面前做勻速運動，處于平衡狀態，則F拉+F浮=G，由圖乙可知，物體拉出水面后繩子的拉力等于物體的重力，G=3×104N，所以F拉=G-F浮=3×104N-104N=2×104N，B正確不符合題意。C、從上表面離開水面到下表面離開水面用時10s，所以運動速度為v=s/t=1m/10s=0.1m/s。上表面從水底上升至表面用時30s，所以物體距水面深度h=vt=0.1m/s×30s=3m，此時水的深度H=1m+h=1m+3m=4m。正方體排開水的體積V排=V=1m3，排開水的高度h’=，正方體拉出水面后，水的深度h’’=h-h’=4m-0.5m=3.5m。水對容器底的壓強P=ρgh’’=1.0×10kg/m3×10N/kg×3.5m=3.5×104Pa。由P=F/S可得，水對容器底的壓力F=PS=3.5×104Pa×2m2=7×104N，C錯誤為答案。D、物體在水底時，上表面距水面h=3m，受到水的壓強P=ρgh=1.0×10kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa。D正確不符合題意。