Question

5．如圖所示，邊長為10cm的正方體木塊A，通過細(xì)線與圓柱形容器底部相連，放入未知某液體中，容器中液面與木塊上表面相平（容器足夠深），從打開容器底放液閥開始計時，勻速排液，細(xì)線拉力F隨時間t變化圖象如圖所示，木塊密度為ρ=0.5g/cm³，容器底面積為200cm²，g=10N/kg，下面說法正確是（　�。�

• A． 液體不斷排出，木塊受浮力總是不斷在減小
• B． 該液體密度為0.8g/cm³
• C． 第6s時，木塊下表受液體壓強(qiáng)為300Pa
• D． 第3s時，木塊受到浮力為7N

Answer 1

分析 A、隨著液體的排出，木塊露出液面，最后漂浮，據(jù)此分析浮力變化；
B、根據(jù)木塊完全浸沒時，F(xiàn)=F_浮-G結(jié)合圖象數(shù)據(jù)得出液體的密度．其中F是細(xì)繩對木塊的拉力，求出F_浮，再利用F_浮=ρ_液gV_排求液體的密度；
C、分析右圖，第6s時，木塊受到拉力為0，木塊處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于自身重力，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因（壓力差）求下表面受到液體的壓力，利用壓強(qiáng)定義式求受到液體壓強(qiáng)；
D、拉力隨時間是均勻減小的，5s內(nèi)拉力均勻減小了5N，則每秒拉力減小了1N，從而得到第3s時木塊受到的拉力（經(jīng)過3s的時間），繼而得到浮力．

解答 解：
A、隨著液體的排出，液面下降，浮力減小，繩子的拉力減小，但減小到0以后，再隨著液體的排出，木塊所受到的浮力就不變了，故A錯；
B、當(dāng)t=0時，A與液面的上表面相平，此時A受到重力、繩子的拉力及液體對它的浮力的作用，存在平衡關(guān)系：F_浮=G+F_拉，因為木塊的重力G=ρ_木gV=0.5×10³kg/m³×10N/kg×（0.1m）³=5N，
故木塊受到的浮力F_浮=G+F_拉=5N+5N=10N，
由阿基米德原理得ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{Vg}$=$\frac{10N}{（0.1m）^{3}×10N/kg}$=1×10³kg/m³，故B錯誤；
C、第6s時，木塊受到拉力為0，木塊處于漂浮狀態(tài)，下表面受到液體的壓力等于木塊受到的浮力，
即F=F_浮=G=5N，
受到液體壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=500Pa，故C錯；
D、由拉力F隨時間t變化圖象可知，拉力隨時間是均勻減小的，5s內(nèi)拉力均勻減小了5N，則每秒拉力減小了1N，所以，第3s時（經(jīng)過了3s的時間）拉力減小了3N，此時木塊受到的拉力F=5N-3N=2N，
則木塊受到的浮力：F_浮=G+F_拉=5N+2N=7N．
故選D．

點評 此題考查了有關(guān)浮力的計算，涉及到了密度、受力分析的應(yīng)用，解決此題的關(guān)鍵是能從圖象中得出有關(guān)信息，是一道難度較大的題目．