Question

10．如圖甲所示，長方體金屬塊在細繩豎直向上拉力F作用下，從水中豎直向上做勻速直線運動，上升到離開水面一定高度處．圖乙是繩子拉力F隨時間t變化的圖象，取g=10N/Kg．根據(jù)圖象信息，下列判斷正確的是（　　）

• A． 浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
• B． 乙圖中BC段圖線說明金屬塊在水中受到的浮力慢慢增大
• C． 該金屬塊重力的大小為34N
• D． 在t₁至t₂時間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸減小

Answer 1

分析 分析繩子拉力隨時間t變化的圖象，當金屬塊從水中一直豎直向上做勻速直線運動，但未露出液面，此時金屬塊排開水的體積不變，由阿基米德原理可知，此時的浮力不變，繩子的拉力也不變，即為圖中的AB段．
當金屬塊完全露出液面，沒有浸入水中時，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，即為圖中的CD段，據(jù)此求出金屬塊重．來判斷C是否符合題意．
當金屬塊未露出液面時，拉力等于重力減去浮力，據(jù)此求金屬塊受到的浮力，據(jù)此來判斷A是否符合題意．
首先判斷拉力的在t₁至t₂時間段內（即BC段）的變化，再利用公式F_浮=G-F_拉判斷浮力的變化．來判斷BD是否符合題意．

解答 解：
AC、當金屬塊完全露出液面，沒有浸入水中時，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，即為圖中的CD段，
從圖可知，該金屬塊重力為：G=F_拉=54N，故C錯誤．
當金屬塊未露出液面時，即為圖中的AB段，
從圖可知，此時繩子的拉力為34N，則金屬塊受到的浮力大小為：
F_浮=G-F_拉=54N-34N=20N．故A正確．
BD、從圖可知，繩子的拉力在t₁至t₂時間段（即BC段）內逐漸的變大，則由公式F_浮=G-F_拉可知，
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BD錯誤．
故選AD．

點評 根據(jù)圖象或圖表探究物質的規(guī)律是近兩年來出現(xiàn)較多的題目，圖象可以使我們建立更多的感性認識，從表象中去探究本質規(guī)律，體驗知識的形成過程．此題涉及到的知識點較多，綜合性很強．