1.在如圖甲中,長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩拉力作用下從水中以恒定的速度上升,直至全部拉出水面繼續(xù)運(yùn)動(dòng).圖乙是繩子拉力隨時(shí)間變化的圖象.根據(jù)圖象下列說(shuō)法正確的是( 。
A.該金屬塊重力的大小為34N
B.乙圖中AB段圖線(xiàn)說(shuō)明浸沒(méi)在水中的金屬塊受到的浮力是20N
C.乙圖中BC段圖線(xiàn)說(shuō)明金屬塊在水中受到的浮力慢慢增大
D.金屬塊的密度是3.4×103kg/m3

分析 分析繩子拉力隨時(shí)間t變化的圖象,當(dāng)金屬塊從水中一直豎直向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),但未露出液面,此時(shí)金屬塊排開(kāi)水的體積不變,由阿基米德原理可知,此時(shí)的浮力不變,繩子的拉力也不變,即為圖中的AB段.
(1)當(dāng)金屬塊完全露出液面,沒(méi)有浸入水中時(shí),金屬塊不受浮力,此時(shí)拉力等于重力,即為圖中的CD段,據(jù)此求出金屬塊重.
(2)首先判斷拉力的在t1至t2時(shí)間段內(nèi)的變化,再利用公式F=G-F判斷浮力的變化.
(3)當(dāng)金屬塊未露出液面時(shí),拉力等于重力減去浮力,據(jù)此求金屬塊受到的浮力,再根據(jù)阿基米德原理求金屬塊排開(kāi)水的體積(金屬塊的體積),知道金屬塊的重,利用重力公式求金屬塊的質(zhì)量,最后利用密度公式求金屬塊的密度.

解答 解:(1)當(dāng)金屬塊完全露出液面,沒(méi)有浸入水中時(shí),金屬塊不受浮力,此時(shí)拉力等于重力,即為圖中的CD段,
從圖可知,該金屬塊重力為:G=F=54N,故A錯(cuò)誤.
(2)當(dāng)金屬塊未露出液面時(shí),即為圖中的AB段,
從圖可知,此時(shí)繩子的拉力為34N,則金屬塊受到的浮力大小為:
F=G-F=54N-34N=20N.故B正確.
(3)從圖可知,繩子的拉力在t1至t2時(shí)間段內(nèi)逐漸的變大,則由公式F=G-F可知,
金屬塊的重力不變,而拉力逐漸的變大,所以浮力逐漸變小,故C錯(cuò)誤.
由FVg可得:
金屬塊排開(kāi)水的體積(金屬塊的體積):
V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{20N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.002m3,
則金屬塊的質(zhì)量為:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{54N}{10N/kg}$=5.4kg,
金屬塊的密度為:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{5.4kg}{0.002{m}^{3}}$=2.7×103kg/m3.故D錯(cuò)誤.
故選B.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力、浮力、質(zhì)量、密度的計(jì)算以及阿基米德原理,關(guān)鍵是公式和公式變形的應(yīng)用,難點(diǎn)是通過(guò)圖乙確定金屬塊的重力及繩子受到的拉力、會(huì)用稱(chēng)重法計(jì)算出金屬塊受到的浮力.

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(3)在如圖1方框內(nèi)畫(huà)出電路圖;(電阻絲的電路圖符號(hào)
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