Question

【题目】港珠澳大桥于2018年10月24日上午9时正式通车，大桥在水下施工时，要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h （如图甲），钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化，如图乙所示。其中反映浮力随h变化的图线是_____， 该物体的重力为_____ N。（ρ水=1.0103kg/m3， g取10N/kg）

Answer 1

【答案】② 1.6×105

【解析】

[1]由图甲可知，物体在浸没之前排开水的体积变大，所以浮力逐渐变大，当物体浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变；所以，物体受到的浮力先增大后不变，则图乙中反映F浮随h变化的图线是②。

[2]图乙中反映F浮随h变化的图线是②，则反映F拉随h变化的图线是①；由图乙可知，当物体浸没后所受的拉力等于浮力，即

F拉=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2m)3=8.0×104N

物体浸没后，在缓缓沉入的过程中，所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力，即

G=F拉+F浮=2×8.0×104N=1.6×105N

该物体的重力为1.6×105N。