Question

【題目】如圖甲所示，水平放置的平底柱形容器A的底面積為200cm2 ． 不吸水的正方體木塊B重為5N，邊長(zhǎng)為10cm，靜止在容器底部．質(zhì)量體積忽略的細(xì)線一端固定在容器底部，另一端固定在木塊底面中央，且細(xì)線的長(zhǎng)度L=5cm．已知水的密度是1.0×103kg/m3 ， 則（ ）
A.甲圖中，木塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是250Pa
B.乙圖中，向容器A中緩慢加水，當(dāng)細(xì)線受到的拉力為1N時(shí)，停止加水，此時(shí)木塊下底部受到水的壓強(qiáng)是500Pa
C.將乙圖中與B相連的細(xì)線剪斷，當(dāng)木塊靜止時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)1050Pa
D.將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷，在B物體上再疊加一個(gè)C物體使B物體剛好浸沒(méi)，則物體C的重力為1N

Answer 1

【答案】C
【解析】解： A、正方體木塊B的底面積：S木=10cm×10cm=100cm2=0.01m2 ，
木塊靜止在容器底部，則木塊對(duì)容器底部的壓力：F=G=5N，
甲圖中，木塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：
p= = =500Pa；故A錯(cuò)誤；
B、乙圖中，木塊受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，
根據(jù)力的平衡條件可得，木塊所受的浮力：F浮=G+F拉=5N+1N=6N；
由F浮=ρgV排可得，此時(shí)木塊浸入水中的體積：
V排= = =6×10﹣4 m3=600cm3 ，
由V排=S木h浸可得，此時(shí)木塊浸入水中的深度：h浸= = =6cm；
此時(shí)水的深度：h=h浸+L=6cm+5cm=11cm；
木塊下底部受到水的壓強(qiáng)：p′=ρgh浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa；故B錯(cuò)誤；
C、將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷，當(dāng)木塊靜止時(shí)，木塊恰好處于漂浮狀態(tài)，此時(shí)F浮′=G=5N；
由F浮=ρgV排可得，此時(shí)木塊浸入水中的體積：
V排′= = =5×10﹣4 m3=500cm3；
則細(xì)線剪斷后，木塊排開(kāi)水的體積變化量：△V排=V排﹣V排′=600cm3﹣500cm3=100cm3 ，
水面降低的高度：△h= = =0.5cm；
此時(shí)水的深度：h′=h﹣△h=11cm﹣0.5m=10.5cm=0.105m；
此時(shí)容器底部受到水的壓強(qiáng)：p″=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa．故C正確；
D、將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷，在B物體上再疊加一個(gè)C物體使B物體剛好浸沒(méi)，
此時(shí)B物體受到的浮力：F浮″=ρgV排″=ρgV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3=10N；
因?yàn)槲矬wBC共同處于漂浮狀態(tài)，所以F浮″=GB+GC ，
則物體C的重力為：GC=F浮″﹣GB=10N﹣5N=5N，故D錯(cuò)誤．
故選C．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和物體的浮沉條件及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F�。綠 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）才能正確解答此題．