如图所示,把铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处.加水过程中,铁块受到浮力.则在加水的全过程中,容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图象是
A.
B.
C.
D.
试题答案
C
试题解析
(1)在加水的过程中,在铁块浸没水中之前,排开水的体积变大,由阿基米德原理知道受到的浮力增大;在铁块浸没水中之后,排开水的体积不变,由阿基米德原理知道受到的浮力不变,可见铁块受到的浮力是先变大、后不变;
(2)容器底对铁块的支持力等于铁块的重力减去浮力,铁块重力不变,据此分析容器底对铁块的支持力的变化情况.
解答:
(1)在铁块浸没水中之前,V排变大,因为F浮=ρ水V排g,所以铁块受到的浮力变大;
在铁块浸没水中之后,V排不变,因为F浮=ρ水V排g,所以铁块受到的浮力不变;可见铁块受到的浮力是先变大、后不变;
(2)∵F支=G-F浮,F浮先变大、后不变;
∴F支先变小、后不变;
图C说明容器底对铁块的支持力F随时间的增大,先变小、后不变,所以图C符合支持力的变化规律,
故选C.
点评:本题考查了学生对阿基米德原理、力的合成的掌握和运用,能确定在加水的全过程中铁块排开水的体积变化是本题的关键.
