Question

【題目】如圖甲所示，均勻柱狀石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以0．5m/s的恒定速度下降，直至全部沒入水中．圖乙是鋼繩拉力F隨時間t變化的圖象．若不計水的阻力，g取10N/kg，則下列說法正確的是（ ）

A.石料受到的重力為900N
B.石料的密度為1．8×103kg/m3
C.石料沉底后水平池底對石料的支持力為500N
D.如果將該石料立在水平地面上，則它對地面的壓強為2．8×104Pa

Answer 1

【答案】D
【解析】由圖乙可知，當石塊沒有浸入水中時，拉力等于重力，即：F=G=1400N，g=10N/kg，石料的質量：m石=G/g=1400N/10N/kg=140kg，當石塊全浸入后，拉力F′=900N，等于重力減去浮力，則F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N；根據阿基米德原理，F浮=ρ水gV排，ρ水=1．0×103kg/m3得：V排=F浮/ρ水g=500N/（1．0×103kg/m3×10N/kg）=5×10﹣2m3；因為石料完全浸沒，石料的體積：V石=V排=5×10﹣2m3；石料的密度：ρ石=m石/V石=140kg/5×10﹣2m3=2．8×103kg∕m3，AB不符合題意；
石料沉底后，浮力大小不變，水平池底對石料的支持力等于繩子的拉力900N，C不符合題意；
由圖乙可知，石料從接觸水面到剛好沒入水中所用的時間為2s，所以可知石料的高度為1m，所以可知石料的底面積為5×10﹣2m2，將該石料立在水平地面上，則它對地面的壓強為p=F/S=1400N/5×10﹣2m2=2．8×104Pa，D符合題意；
所以答案是：D.

【考點精析】認真審題，首先需要了解密度的計算(密度公式：ρ = m/v)，還要掌握壓強的大小及其計算(壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）)的相關知識才是答題的關鍵．