Question

17．如圖甲所示，左上方裝有電子閥門的圓柱形容器放在水平桌面上，用細(xì)線將木塊底部與容器底面相連，控制閥門，使容器中相同時(shí)間內(nèi)流入的水量相等，注水直至圖乙所示狀態(tài)，下列表示容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p、木塊所受浮力大小F₁、細(xì)線對(duì)木塊的拉力大小F₂和木塊的重力勢(shì)能E_p隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線中，可能正確的（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 （1）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是固體壓強(qiáng)，用公式p=$\frac{F}{S}$分析即可判斷；
（2）根據(jù)F_浮=ρgV_排判斷浮力的變化，當(dāng)水位在一定高度時(shí)，木塊處于漂浮狀態(tài)，即浮力等于重力，到完全浸沒(méi)后浮力又逐漸增大；
（3）根據(jù)浮力的變化分析拉力的變化；
（4）重力勢(shì)能與質(zhì)量和高度有關(guān)．

解答 解：A、由題意知，控制閥門，使容器中相同時(shí)間內(nèi)流出的水量相等，所以，相同時(shí)間內(nèi)水增加的重力相同，容器對(duì)桌面增加的壓力相同，由p=$\frac{F}{S}$可得，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p₂隨時(shí)間均勻增加，故A錯(cuò)誤；
B、由題意知，控制閥門，使容器中相同時(shí)間內(nèi)流出的水量相等，所以，相同時(shí)間內(nèi)排開(kāi)水的體積逐漸增加，根據(jù)F_浮=ρgV_排知，浮力逐漸增加，當(dāng)水位在一定高度時(shí)，木塊處于漂浮狀態(tài)，即浮力等于重力，浮力不再變化，到完全浸沒(méi)后浮力又逐漸增大，故B錯(cuò)誤；
C、在繩子伸直之前，繩子沒(méi)有拉力，即拉力為零，繩子伸直后，隨著時(shí)間變長(zhǎng)，拉力均勻增大，完全浸沒(méi)后，浮力不再變化，拉力也不再變化，故C正確；
D、在木塊浮起來(lái)之前，木塊的重力勢(shì)能不變化，且為零，浮起來(lái)后，浮力逐漸增加，重力勢(shì)能逐漸增加，繩子伸直后，物體不再升高，重力勢(shì)能不再變化，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了重力勢(shì)能的影響因素、浮力變化、拉力變化和固體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，涉及的內(nèi)容較多，關(guān)鍵是判斷出容器總重力隨時(shí)間的變化快慢．