Question

【題目】京唐大運(yùn)河大橋施工時(shí)，要向運(yùn)河中沉放大量的施工構(gòu)件，如圖甲所示，一密度為3×103 kg/m3的密閉正方體構(gòu)件被鋼繩緩慢豎直吊入河水中，在勻速沉入河水的過(guò)程中，構(gòu)件下表面到水面的距離h逐漸增大，正方體構(gòu)件所受浮力F隨h的變化圖如圖乙所示，下列判斷正確的是

A. 當(dāng)h=1 m時(shí)，構(gòu)件恰好浸沒(méi)在水中

B. 當(dāng)h=2 m時(shí)，構(gòu)件所受的浮力大小為2.4×105 N

C. 當(dāng)h=3 m時(shí)，構(gòu)件底部受到水的壓強(qiáng)大小為2.0×104 Pa

D. 當(dāng)h=4 m時(shí)，構(gòu)件受到鋼繩的拉力大小為1.6×105 N

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．在浸沒(méi)前,物體下降過(guò)程中排開(kāi)水的體積變大,所以浮力逐漸變大;當(dāng)物體浸沒(méi)后排開(kāi)水的體積不變,根據(jù)F浮=液gV排可知浮力不變；由圖可知當(dāng)h=2m時(shí)浮力不變，所以構(gòu)件此時(shí)恰好浸沒(méi)在江水中；故A錯(cuò)誤；

B．當(dāng)h=2m時(shí)，構(gòu)件恰好浸沒(méi)在江水中，則正方體構(gòu)件的邊長(zhǎng)為2m，

則排開(kāi)水的體積V排=V=(2m)3=8m3，

構(gòu)件所受的浮力：F浮=水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N，

故B錯(cuò)誤；

C． 當(dāng)h=3m時(shí)，構(gòu)件底部所處的深度為3m，

則受到江水的壓強(qiáng)：p=水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa，

故C錯(cuò)誤；

D． 當(dāng)h=4m時(shí)，由于構(gòu)件已經(jīng)浸沒(méi)在江水中，構(gòu)件受到鋼繩的拉力：

F拉=GF浮=物gVF浮=3×103kg/m3×10N/kg×8m38×104N=1.6×105N，

故D正確。