Question

【題目】如圖所示，邊長為10cm的正方體木塊A，通過細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為300Pa
D.第3s時，木塊受到浮力為7N

Answer 1

【答案】D
【解析】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= = =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，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：p= = =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內拉力均勻減小了5N，則每秒拉力減小了1N，所以，第3s時（經過了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．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解液體的壓強的計算的相關知識，掌握液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離，以及對浮力大小的計算的理解，了解浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排．