Question

【题目】如图甲所示，均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0．5m/s的恒定速度下降，直至全部没入水中．图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图象．若不计水的阻力，g取10N/kg，则下列说法正确的是（ ）

A.石料受到的重力为900N
B.石料的密度为1．8×103kg/m3
C.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
D.如果将该石料立在水平地面上，则它对地面的压强为2．8×104Pa

Answer 1

【答案】D
【解析】由图乙可知，当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：F=G=1400N，g=10N/kg，石料的质量：m石=G/g=1400N/10N/kg=140kg，当石块全浸入后，拉力F′=900N，等于重力减去浮力，则F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N；根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排，ρ水=1．0×103kg/m3得：V排=F浮/ρ水g=500N/（1．0×103kg/m3×10N/kg）=5×10﹣2m3；因为石料完全浸没，石料的体积：V石=V排=5×10﹣2m3；石料的密度：ρ石=m石/V石=140kg/5×10﹣2m3=2．8×103kg∕m3，AB不符合题意；
石料沉底后，浮力大小不变，水平池底对石料的支持力等于绳子的拉力900N，C不符合题意；
由图乙可知，石料从接触水面到刚好没入水中所用的时间为2s，所以可知石料的高度为1m，所以可知石料的底面积为5×10﹣2m2，将该石料立在水平地面上，则它对地面的压强为p=F/S=1400N/5×10﹣2m2=2．8×104Pa，D符合题意；
所以答案是：D.

【考点精析】认真审题，首先需要了解密度的计算(密度公式：ρ = m/v)，还要掌握压强的大小及其计算(压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）)的相关知识才是答题的关键．