Question

7．如圖所示，底端裝有電子閥門(mén)的圓柱形容器放在水平桌面上，容器中裝有適量的水，一木塊漂浮在水面上．控制閥門(mén)，使容器中相同時(shí)間內(nèi)流出的水量相等．下列表示木塊的重力勢(shì)能E_p、木塊所受浮力大小F、木塊下表面處水的壓強(qiáng)p₁和容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p₂隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線中，可能正確的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 （1）重力勢(shì)能與質(zhì)量和高度有關(guān)；
（2）根據(jù)圖示可知，當(dāng)水位在一定高度時(shí)，木塊處于漂浮狀態(tài)，即浮力等于重力；當(dāng)水位下降到一定高度時(shí)，木塊對(duì)容器底有壓力，浮力小于重力．
（3）在容器內(nèi)水流出的過(guò)程中，木塊下表面處水的深度不變，根據(jù)p=ρgh判斷木塊下表面處壓強(qiáng)的大��；（4）先根據(jù)液體壓強(qiáng)隨深度變化的特點(diǎn)判斷容器對(duì)桌面的壓力的變化，然后根據(jù)p=$\frac{F}{S}$判斷容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化；

解答 解：在容器內(nèi)水流出的過(guò)程中，水面下降，木塊也隨水面向下運(yùn)動(dòng)，木塊仍然處于漂浮狀態(tài)；當(dāng)木塊接觸到容器底時(shí)，木塊不再運(yùn)動(dòng)，水繼續(xù)流出；
A、在容器內(nèi)的水流出后，木塊的質(zhì)量不變，高度減小，則木塊的重力勢(shì)能減小，當(dāng)木塊沉底時(shí)，木塊的重力勢(shì)能不再變化，即木塊的重力勢(shì)能先變小后不變，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)圖示可知，當(dāng)水位在一定高度時(shí)，木塊處于漂浮狀態(tài)，即浮力等于重力；當(dāng)木塊接觸到容器底時(shí)，水繼續(xù)流出，木塊排開(kāi)水的體積減小，浮力減小；所以木塊受到浮力先不變后減�。还蔅正確．
C、根據(jù)圖示可知，在容器內(nèi)水流出的過(guò)程中，并且當(dāng)水位在一定高度時(shí)，木塊下表面處水的深度不變，由p=ρgh可知，木塊下表面受到水的壓強(qiáng)不變；故C錯(cuò)誤
D、由題意知，控制閥門(mén)，使容器中相同時(shí)間內(nèi)流出的水量相等，所以，相同時(shí)間內(nèi)水減少的重力相同，容器對(duì)桌面減小的壓力相同，由p=$\frac{F}{S}$可得，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p₂隨時(shí)間均勻減小，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了重力勢(shì)能的影響因素、漂浮的條件、液體壓強(qiáng)和固體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，涉及的內(nèi)容較多，關(guān)鍵是判斷出容器總重力隨時(shí)間的變化快慢．