Question

7．如圖甲所示，杯中放有一個用細線與杯底相連的小木塊，細線體積忽略不計，當往杯中緩慢的勻速加水，直至木塊完全沒入水中（如圖乙所示）．請你在虛線方框內，大致畫出浮力F_浮與時間t的圖象．（溫馨提示：ρ_木＜ρ_水）

Answer 1

分析 把往杯中緩慢的勻速加水，直至木塊完全沒入水中的整個過程分割成幾個階段，根據浮力大小的影響因素，利用物體浮沉條件、對每個階段逐一進行分析，然后作圖即可．

解答 解：當往杯中緩慢的勻速加水，直至木塊完全沒入水中，其浮力的變化分為四個階段：
第一個階段：緩慢的勻速加水，木塊排開水的體積逐漸增大，浮力逐漸增大，但浮力小于物體的重力，木塊靜止在杯底．
第二個階段：浮力等于重力時，木塊受力平衡，處于漂浮狀態，浮力不變，木塊隨水面升高而緩慢上升；
第三個階段：細線完全繃直，木塊不再上升，繼續加水，水面升高，V_排增大，浮力增大；
第四個階段：木塊全部浸沒后，排開水的體積不變，浮力不變；
故浮力F_浮與時間t的圖象如圖所示：

點評 此題主要考查學生對浮力大小影響因素的理解以及對過程的分析，重在考查學生的動態思維分析能力，對學生要求較高，是一道好題．