Question

16．在圖甲中，石料在鋼絲繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降，直至全部沒(méi)入水中．圖乙是鋼絲繩拉力隨時(shí)間變化的圖象．若不計(jì)水的阻力，則下面描述中有關(guān)石料的物理量正確的是（　�。�

• A． 石料的重力為2500N
• B． 石料完全浸沒(méi)在水中后受到的浮力為1500N
• C． 石料的密度為1.5×10³kg/m³
• D． 當(dāng)石料浸沒(méi)水中后向下運(yùn)動(dòng)，所受浮力不變

Answer 1

分析 （1）由圖乙可知，在0～t₁時(shí)間內(nèi)，鋼繩的拉力不變，此時(shí)石料在水面以上，拉力等于重力；
（2）當(dāng)石料全部浸沒(méi)后，讀出此時(shí)的拉力，利用稱(chēng)重法F_浮=G-F_拉求出石料受到的浮力；
（3）根據(jù)阿基米德原理的公式F_浮=ρ_水gV_排求石料排開(kāi)水的體積（石料的體積）；
知道石料的重，利用重力公式求石料的質(zhì)量，最后利用密度公式求石料的密度．
（4）當(dāng)石料浸沒(méi)水中后向下運(yùn)動(dòng)，石料排開(kāi)水的體積不變，由F_浮=ρ_水gV_排判斷浮力的變化情況．

解答 解：
A、由圖乙可知，在0～t₁時(shí)間內(nèi)，鋼繩的拉力不變，此時(shí)石料在水面以上，則石料的重力G=F=2500N，故A正確．
B、由圖乙可知，在t₂～t₃時(shí)間內(nèi)，石料完全浸沒(méi)在水中，此時(shí)鋼絲繩的拉力F_拉=1500N，
則石料完全浸沒(méi)在水中后受到的浮力為：F_浮=G-F_拉=2500N-1500N=1000N；故B錯(cuò)誤．
C、石料浸沒(méi)在水中時(shí)，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得，石料的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1000N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.1m³；
由G=mg可得，石料的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2500N}{10N/kg}$=250kg；
則石料的密度：ρ_石=$\frac{m}{V}$=$\frac{250kg}{0.1{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³，故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)石料浸沒(méi)水中后向下運(yùn)動(dòng)，石料排開(kāi)水的體積不變，由F_浮=ρ_水gV_排可知，石料受到的浮力不變，故D正確．
故選AD．

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是通過(guò)圖乙先分析石料的重力及鋼絲繩受到的拉力，然后用稱(chēng)重法計(jì)算出石料受到的浮力，再根據(jù)阿基米德原理求石料的體積，最后利用密度公式計(jì)算石料的密度．