Question

17．如图甲所示，左上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，用细线将木块底部与容器底面相连，控制阀门，使容器中相同时间内流入的水量相等，注水直至图乙所示状态，下列表示容器对桌面的压强p、木块所受浮力大小F₁、细线对木块的拉力大小F₂和木块的重力势能E_p随时间t变化的关系图线中，可能正确的（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 （1）容器对桌面的压强是固体压强，用公式p=$\frac{F}{S}$分析即可判断；
（2）根据F_浮=ρgV_排判断浮力的变化，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力，到完全浸没后浮力又逐渐增大；
（3）根据浮力的变化分析拉力的变化；
（4）重力势能与质量和高度有关．

解答 解：A、由题意知，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，所以，相同时间内水增加的重力相同，容器对桌面增加的压力相同，由p=$\frac{F}{S}$可得，容器对桌面的压强p₂随时间均匀增加，故A错误；
B、由题意知，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，所以，相同时间内排开水的体积逐渐增加，根据F_浮=ρgV_排知，浮力逐渐增加，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力，浮力不再变化，到完全浸没后浮力又逐渐增大，故B错误；
C、在绳子伸直之前，绳子没有拉力，即拉力为零，绳子伸直后，随着时间变长，拉力均匀增大，完全浸没后，浮力不再变化，拉力也不再变化，故C正确；
D、在木块浮起来之前，木块的重力势能不变化，且为零，浮起来后，浮力逐渐增加，重力势能逐渐增加，绳子伸直后，物体不再升高，重力势能不再变化，故D错误．
故选C．

点评 本题综合考查了重力势能的影响因素、浮力变化、拉力变化和固体压强公式的应用，涉及的内容较多，关键是判断出容器总重力随时间的变化快慢．