Question

13．如圖所示，裝有水的容器放在水平地面上，現(xiàn)有一體積為60cm³的物塊A，在繩子拉力的作用下，從水面上方開始緩慢下降，直至其完全沒入水中．已知容器和水的總質(zhì)量為2.4kg，容器與地面的接觸面積為100cm²，物塊A所受重力4.74N．不計(jì)水的摩擦力，g=10N/kg，則下列說法正確的是（　　）

• A． 物塊A在逐漸浸入水的過程中，容器對(duì)地面的壓力不變
• B． 物塊A的密度為7.9×10³g/cm³
• C． 當(dāng)物塊A全部浸入水中時(shí)，所受浮力大小為6N
• D． 當(dāng)物塊A全部浸人水中時(shí)，容器對(duì)地面的壓強(qiáng)為2460Pa．

Answer 1

分析 （1）物塊A在逐漸浸入水的過程中，分析物塊受到的浮力變化，由于力的作用是相互的，可得物塊對(duì)水的作用力變化，進(jìn)而得出容器對(duì)地面的壓力變化；
（2）知道物塊重力，利用G=mg求物塊的質(zhì)量，知道物塊的體積，利用密度公式求物塊的密度；
（3）當(dāng)物塊A全部浸入水中時(shí)，排開水的體積等于物塊的體積，利用阿基米德原理求物塊受到的浮力；
（4）當(dāng)物塊A全部浸人水中時(shí)，知道物塊受到水的浮力，可求物塊受到的拉力，容器對(duì)地面的壓力等于水和容器的總重力、物塊重力之和減去拉力，知道受力面積，再利用p=$\frac{F}{S}$求容器對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
A、物塊A在逐漸浸入水的過程中，物塊受到的浮力逐漸增大，由于力的作用是相互的，物塊對(duì)水的作用力逐漸增大，所以容器對(duì)地面的壓力增大，故A錯(cuò)；
B、物塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.74N}{10N/kg}$=0.474kg=474g，物塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{474g}{60c{m}^{3}}$=7.9g/cm³，故B錯(cuò)；
C、當(dāng)物塊A全部浸入水中時(shí)，V_排=V=60cm³=60×10^-6m³，所受浮力F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×60×10^-6m³×10N/kg=0.6N，故C錯(cuò)；
D、當(dāng)物塊A全部浸人水中時(shí)，物塊受到水的浮力F_浮=0.6N，拉力F_拉=G-F_浮=4.74N-0.6N=4.14N，
容器對(duì)地面的壓力F=G_水+G_容+G_物-F_拉=2.4kg×10N/kg+4.74N-4.14N=24.6N，
容器對(duì)地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{24.6N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2460Pa，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)綜合題，考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理和壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，要求靈活應(yīng)用相關(guān)公式，屬于難題！