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如圖甲所示,長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩豎直向上拉力作用下從水中開(kāi)始一直豎直向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),上升到離水面一定的高度處.圖乙是繩子拉力F隨時(shí)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.該金屬塊重力的大小為34N
B.浸沒(méi)在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2時(shí)間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大
D.該金屬塊的密度是3.4×103Kg/m3
【答案】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.
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.來(lái)判斷A是否符合題意.
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.來(lái)判斷B、D是否符合題意.
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.來(lái)判斷C是否符合題意.
解答:解: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說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意.
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說(shuō)法正確,符合題意.
∵Fvg,
∴金屬塊排開(kāi)水的體積(金屬塊的體積):
V=V===0.002m3
∵G=mg,
∴金屬塊的質(zhì)量為:m===5.4kg,
金屬塊的密度為:ρ===2.7×103kg/m3.故D說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意.
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說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意.
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.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?瀘州)如圖甲所示,長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩豎直向上拉力作用下從水中開(kāi)始一直豎直向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),上升到離水面一定的高度處.圖乙是繩子拉力F隨時(shí)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(  )

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54
54
N,浸沒(méi)在水中的金屬塊受到的浮力大小是
20
20
N,在t1至t2時(shí)間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸
變小
變小
 (變大 不變 變小),在t1至t2時(shí)間段金屬塊下表面在水中受到的壓強(qiáng)逐漸
變小
變小
(變大 不變  變。,該金屬塊的密度是
2.7×103
2.7×103
kg/m3

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如圖甲所示,長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩豎直向上拉力作用下從水中開(kāi)始一直豎直向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),上升到離水面一定的高度處.圖乙是繩子拉力F隨時(shí)間t變化的圖象.根據(jù)圖象信息可知,該金屬塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是
20
20
N,該金屬塊的密度是
2.7×103
2.7×103
 kg/m3

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如圖甲所示,長(zhǎng)方體金屬塊在線(xiàn)繩豎直向上拉力作用下從水中開(kāi)始一直豎直向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),上升到離水面一定的高度處.圖乙是繩子拉力F隨時(shí)間t變化的圖象,根據(jù)圖象信息,下列判斷中正確的是(  )
①該金屬塊重力的大小為34N
②浸沒(méi)在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
③在t1至t2時(shí)間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大
④該金屬塊的密度是2.7×103kg/m3

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