Question

【题目】如图所示，在溢水杯中装满水，将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中，从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中

A. 铁块受到的浮力一直变大

B. 溢水杯底部受到水的压力一直变大

C. 弹簧测力计对手的拉力先变小，后变大

D. 桌面受到溢水杯的压强先不变，后变大

Answer 1

【答案】D

【解析】

根据题意知道，从铁块下表面刚刚接触水面到铁块浸没在水中的过程，铁块排开水的体积不断变大，由F浮=ρgV排知道，浮力逐渐变大；当铁块浸没后，再继续下沉，则铁块排开水的体积不再变化，由F浮=ρgV排知道，浮力不再变化，故A错误；

由于从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中，水的深度不变，由p=ρgh知道，溢水杯底部受到水的压强不变，又因为杯底的面积不变，由F=pS知道，杯底受到水的压力不变，故B错误；

在铁块向下运动并与底部接触之前，弹簧测力计对手的拉力等于铁块与测力计的总重力减去铁块受到的浮力，即F拉=G总-F浮；由于浮力先变大后不变，所以测力计对手的拉力先变小后不变；铁块接触溢水杯底部直至测力计示数为零的过程中，由于铁块受到溢水杯底部的支持力作用，所以弹簧测力计对手的拉力是：F拉′=G总-F浮-F支，即拉力再减小；由此可知，整个过程中弹簧测力计对手的拉力先变小，后不变，再变小，故C错误；

从铁块下表面刚刚接触水面到铁块下表面刚刚接触溢水杯底部，且对底部没有压力的过程中，铁块受到的浮力先变大后不变，但始终等于其排开水的重力，此时溢水杯对桌面的压力：F压 =G杯和水 +F浮 -G排水 （其中G杯和水为溢水杯和剩余水的总重力，G排水为溢出水的重力），所以，溢水杯对桌面的压力始终不变，根据 知道，溢水杯对桌面的压强不变；当铁块接触溢水杯底部，且对底部产生压力的过程中，由于不再有水溢出，且铁块对溢水杯底部有压力，所以溢水杯对桌面的压力变大，由知道，溢水杯对桌面的压力压强变大；综上所述，整个过程中桌面受到溢水杯的压强先不变，后变大，故D正确。