Question

7．如图甲所示，桌面上一个薄壁圆柱形容器中注入适量的水，一边长为10cm的正方体物块被缓缓吊入水中．在沉入过程中，其下表面到水面的距离为h，随着h的增大，细绳拉力F_细、物块所受浮力F_浮的变化如图乙所示（物块未接触容器底部，水未溢出）．g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　）
①反映物块所受浮力F_浮随h变化的图线是a；
②反映物块所受浮力F_浮随h变化的图线是b；
③物块受到的重力是15N；
④物块在水中受到的最大浮力是10N．

• A． 只有①③
• B． 只有②③
• C． 只有①④
• D． 只有②④

Answer 1

分析 （1）先分析构件下沉过程中，排开水的体积变大，因此构件受到的浮力变大，当构件排开水的体积不变时，构件受到的浮力也不再改变，而钢丝绳的拉力等于构件的重力减去浮力，即钢丝绳对构件拉力先减小后不变，找出符合浮力变化的图象；
（2）根据浮力与液体的密度和排开水的体积有关进行分析得出，当构件全部淹没时，排开水的体积最大，则构件受到的浮力最大．

解答 解：（1）由图甲可知，物体在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大，
当物体浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变；因此图乙中反映F_浮随h变化的图线是b；故①错误，②正确；
（2）由图乙可知，当物体浸没后所受的拉力
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×（0.1m）³=10N，故④正确；
物体浸没后，在缓缓沉入的过程中，所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力．  
G=F+F_浮=15N+10N=25N．故③错误．
故选D．

点评 本题注意涉及速度公式的计算和浮力大小的变化，本题具有一定的难度需要学生灵活的运用相应的知识．