Question

【題目】瀘州沱江二橋復(fù)線橋施工時，要向江中沉放大量的施工構(gòu)件，如圖甲所示，一密度為3.0 × 103 kg/m3的密閉正方體構(gòu)件被鋼繩緩慢豎直吊入江水中，在勻速沉入江水的過程中，構(gòu)件下表面到江面的距離h逐漸增大，正方體構(gòu)件所受浮力F隨h的變化情況如圖乙所示.下列判斷正確的是(取g=10 N/kg，江水的密度=1. 0 × 103 kg/m3)( )

A. 當(dāng)h=1 m時，構(gòu)件恰好浸沒在江水中

B. 當(dāng)h=2 m時，構(gòu)件所受的浮力大小為2. 4 × 105 N

C. 當(dāng)h=3 m時，構(gòu)件底部受到江水的壓強(qiáng)大小為2. 0 × 104 Pa

D. 當(dāng)h=4 m時，構(gòu)件受到的鋼繩的拉力大小為1 .6 × 105 N

Answer 1

【答案】D

【解析】A. 在浸沒前,物體下降過程中排開水的體積變大,所以浮力逐漸變大;當(dāng)物體浸沒后排開水的體積不變,根據(jù)F浮＝ρ液gV排可知浮力不變；由圖可知當(dāng)h＝2m時浮力不變，所以構(gòu)件此時恰好浸沒在江水中；故A錯誤；B. 當(dāng)h＝2m時，構(gòu)件恰好浸沒在江水中，則正方體構(gòu)件的邊長為2m，則排開水的體積V排＝V＝(2m)3＝8m3，構(gòu)件所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×8m3＝8×104N，故B錯誤；C. 當(dāng)h＝3m時，構(gòu)件底部所處的深度為3m，則受到江水的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104Pa，故C錯誤；D. 當(dāng)h＝4m時，由于構(gòu)件已經(jīng)浸沒在江水中，構(gòu)件受到鋼繩的拉力：F拉＝GF浮＝ρ物gVF浮＝3×103kg/m3×10N/kg×8m38×104N＝1.6×105N，故D正確。故選D.