Question

【題目】如下圖甲所示，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，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. 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

D. 石料沉底后水平池底對石料的支持力為500N

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．由圖乙可知，AB段拉力大小不變，此時石料未接觸水面，此時鋼繩的拉力F=1400N；
根據二力平衡條件可得，石料的重力G=F=1400N，故A錯誤；
B．BC段拉力逐漸減小，說明石料慢慢浸入水中，且浸入水中的體積逐漸變大，受到的浮力逐漸變大，在C點恰好完全浸沒，此時鋼繩的拉力為900N，所以浸沒時石料受到的浮力：F浮=G-F′=1400N-900N=500N；由F浮=ρ水gV排可得，石料的體積：V=V排=

則石料的密度： 故B錯誤；
C．由圖乙可知，石料從剛開始浸入水中到全部浸沒所用的時間為2s；可知，圓柱體的高度：h=s=vt=0.5m/s×2s=1m；將該石料立在水平地面上，可得，它對地面的壓強：p=ρgh=2.8×103kg/m3×10N/kg×1m=2.8×104Pa，故C正確；
D．石料沉底后水平池底對石料的支持力：F支=G-F浮=1400N-500N=900N，故D錯誤。