Question

【题目】某大桥施工时，要向江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江水中，在匀速沉入江水的过程中，构件下表面到江面的距离h逐渐增大，正方体构件所受浮力F随h的变化如图乙所示，下列判断正确的是（取g=10 N/kg，江水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3）

①当h=1 m时，构件恰好浸没在江水中

②当h=2 m时，构件所受的浮力大小为8×104 N

③当h=3 m时，构件底部受到江水的压强大小为2.0×104 Pa

④当h=4 m时，构件受到钢绳的拉力大小为1.6×105 N

A. 只有①、③B. 只有②、④

C. 只有②、③D. 只有①、②、④

Answer 1

【答案】B

【解析】

①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＝ρ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①错误；

②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＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×8m3＝8×104N，故②正确；

③当h＝3m时，构件底部所处的深度为3m，

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

④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＝G﹣F浮＝ρ物gV﹣F浮＝3×103kg/m3×10N/kg×8m3﹣8×104N＝1.6×105N，故④正确。

综上可知，只有②、④正确。

故选B。