Question

【題目】如圖甲所示，實心物體被繩子拉著浸沒在水中，此時它受到_______個力的作用；剪斷繩子后該物體運動直至靜止，請在圖乙中畫出浮力F浮隨時間t變化的大致圖象__________。

Answer 1

【答案】3

【解析】

由圖可知，實心物體被繩子拉著浸沒在水中，處于靜止狀態。它受到豎直向下的重力G、繩子向下的拉力F和豎直向上的浮力F浮的作用，此時它受到3個力的作用；

由平衡條件可得F浮=G+F，則F浮>G。所以當剪斷繩子后，物體將上浮直至漂浮在水面。

根據阿基米德原理可知，物體在上浮至未露出水面之前，排開水的體積不變，則浮力大小不變；隨著物體上升逐漸露出水面，物體排開水的體積減小，浮力變小；當浮力等于其重力時，物體漂浮在水面上，浮力大小不再變化；所以物體受到的浮力先不變（大于物體的重力）再減小最后不變（等于物體的重力），據此作出物體受到的浮力F浮隨時間t變化的大致圖象如下圖所示：