Question

（2011?绍兴模拟）1、图甲是小强站在水平地面上用竖直向下的力将重物从水下缓慢拉到井口的示意图，图乙能正确反应下列哪个力F 随时间t 的变化情况（ 忽略水的阻力和滑轮的摩擦）（　　）

A．人对绳的拉力

B．重物受到水的浮力

C．滑轮对悬挂点的拉力

D．地面对人的支持力

Answer 1

分析：如图，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；
分三个阶段分析：重物在水中、重物露出水面到全露出、重物离开水面，分析重物收到的浮力变化，进而分析人对绳的拉力、滑轮对悬挂点的拉力、地面对人的支持力的大小变化，从而确定是哪个力F 随时间t 的变化情况．

解答：解：如图，对于人：G_人=F_支+F_拉，
对于重物：G_物=F_浮+F_拉′，
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，
忽略水的阻力和滑轮的摩擦：
F_拉=G_物-F_浮，因为物重不变、浮力不变，所以拉力F_拉不变，因为滑轮对悬挂点的拉力为2F_拉，所以滑轮对悬挂点的拉力不变；
G_人=F_支+F_拉，地面对人的支持力不变；
而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，
忽略水的阻力和滑轮的摩擦：
F_拉=G_物-F_浮，物重不变、拉力变大，因为滑轮对悬挂点的拉力为2F_拉，所以滑轮对悬挂点的拉力变大；
G_人=F_支+F_拉，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，
F_拉=G_物，物重不变、拉力不变，因为滑轮对悬挂点的拉力为2F_拉，所以滑轮对悬挂点的拉力不变；
G_人=F_支+F_拉，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D．

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．