Question

【题目】京唐大运河大桥施工时，要向运河中沉放大量的施工构件，如图甲所示，一密度为3×103 kg/m3的密闭正方体构件被钢绳缓慢竖直吊入河水中，在匀速沉入河水的过程中，构件下表面到水面的距离h逐渐增大，正方体构件所受浮力F随h的变化图如图乙所示，下列判断正确的是

A. 当h=1 m时，构件恰好浸没在水中

B. 当h=2 m时，构件所受的浮力大小为2.4×105 N

C. 当h=3 m时，构件底部受到水的压强大小为2.0×104 Pa

D. 当h=4 m时，构件受到钢绳的拉力大小为1.6×105 N

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．在浸没前,物体下降过程中排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当物体浸没后排开水的体积不变,根据F浮=液gV排可知浮力不变；由图可知当h=2m时浮力不变，所以构件此时恰好浸没在江水中；故A错误；

B．当h=2m时，构件恰好浸没在江水中，则正方体构件的边长为2m，

则排开水的体积V排=V=(2m)3=8m3，

构件所受的浮力：F浮=水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N，

故B错误；

C． 当h=3m时，构件底部所处的深度为3m，

则受到江水的压强：p=水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa，

故C错误；

D． 当h=4m时，由于构件已经浸没在江水中，构件受到钢绳的拉力：

F拉=GF浮=物gVF浮=3×103kg/m3×10N/kg×8m38×104N=1.6×105N，

故D正确。