Question

【題目】如圖甲所示，長方體金屬塊在細繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運動，上升到離水面一定的高度處．圖乙是繩子拉力F隨時間t變化的圖象，取g=10N/kg．根據圖象信息，下列判斷正確的是（ ）
A.該金屬塊重力的大小為34N
B.浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2時間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大
D.該金屬塊的密度是3.4×103kg/m3

Answer 1

【答案】B
【解析】解：當金屬塊完全露出液面，沒有浸入水中時，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，即為圖中的CD段，從圖可知，該金屬塊重力為：G=F拉=54N，故A說法錯誤，不符合題意．
當金屬塊未露出液面時，即為圖中的AB段，
從圖可知，此時繩子的拉力為34N，則金屬塊受到的浮力大小為：
F浮=G﹣F拉=54N﹣34N=20N．故B說法正確，符合題意．
∵F浮=ρ水v排g，
∴金屬塊排開水的體積（金屬塊的體積）：
V金=V排= = =0.002m3 ，
∵G=mg，
∴金屬塊的質量為：m= = =5.4kg，
金屬塊的密度為：ρ金= = =2.7×103kg/m3 ． 故D說法錯誤，不符合題意．
從圖可知，繩子的拉力在t1至t2時間段內逐漸的變大，則由公式F浮=G﹣F拉可知，
金屬塊的重力不變，而拉力逐漸的變大，所以浮力逐漸變小．故C說法錯誤，不符合題意．
故選B．
【考點精析】利用密度的計算和重力的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知密度公式：ρ = m/v；重力的計算公式：G=mg．