Question

如图是小民同学拉水下一重物的示意图，小民用竖直向下的拉力将重物从水底缓慢拉到井口，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了地面对小民的支持力（F）随时间（t）变化的图象，其中正确的是

1. A.
   
2. B.
   
3. C.
   
4. D.
   

Answer 1

A
分析：如图，分别对人和重物进行受力分析，
对于人：人的重等于地面的支持力加上绳子的拉力；
对于重物：物重等于水对物体的浮力加上绳子的拉力；由于使用定滑轮不能省力，可以得出地面对人的支持力与人重、物重、和水对物体浮力的关系，因为物重和人重不变，根据阿基米德原理分析物体受浮力的大小变化，得出地面对人的支持力的大小变化情况，据此判断是哪个图．
解答：解：如图，对于人：G_人=F_支+F_拉，
对于重物：G_物=F_浮+F_拉′，
∵使用的是定滑轮，不计摩擦和水的阻力，
∴F_拉=F_拉′，
∴G_人-F_支=G_物-F_浮，
F_支=G_人-G_物+F_浮，
小民将重物从水底缓慢拉到井口：
物体露出水面之前是全浸入，因排开水的体积不变，根据阿基米德原理知道物体受到的浮力不变，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；
从物体露出水面到刚好离开水面，因排开水的体积变小，根据阿基米德原理知道物体受到的浮力变小，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力变小；
物体离开水面上升，物体受到的浮力为0，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；
由此可知，地面对人的支持力是先不变、后变小、再不变．
故选A．
点评：本题考查了学生对阿基米德原理、力的合成、定滑轮特点的掌握和运用，分别对人和重物受力分析，得出地面对人的支持力与人重、物重、和水对物体浮力的关系是本题的关键．