Question

如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处（不考虑水的阻力）。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，根据图像信息，下列判断正确的是

A. 该金属块重力的大小为34N

B. 该金属块的密度是3．4×10³kg/m³

C. 在t₁至t₂金属块在水中受到的浮力逐渐增大

D. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N

Answer

D

【解析】

A．当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，从图可知，该金属块重力为：G=F拉=54N，故A错误；

B．由F浮=ρ水v排g得，金属块排开水的体积（金属块的体积）为：V金=V排===0.002m3，∵G=mg，∴金属块的质量为：m===5.4kg，金属块的密度为：ρ金===2.7×103kg/m3，故B错误。

C．从图可知，绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐的变大，则由公式F浮=G-F拉可知，金属块的重力不变，而拉力逐渐的变大，所以浮力逐渐变小，故C错误；

D．当金属块未露出液面时，即为图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块受到的浮力大小为：F浮=G-F拉=54N-34N=20N，故D正确。