Question

如图所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随时间t的变化图象如图所示。木块密度ρ＝0.5×10³kg/m³，容器的底面积为200cm²，g＝10N/kg，下列说法不正确的是

A. 随着液体的排出，木块受到的浮力先减小后不变然后再减小

B. 容器中的液体是水

C. 抽液机每秒钟排出液体的质量是10g

D. 第30s时，木块露出液面的高度是2cm

Answer

D

【解析】

A、物体在细绳的拉力作用下恰好完全浸没，当液体向外排出时，木块受到的浮力会减小，但当木块恰好漂浮时，再向外抽水，在一段时间内，木块受到的浮力不变，当木块与容器底接触后，随水的减少，浮力减小，故正确；

B、当t=0时，A与液面的上表面相平，此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用，故存在平衡关系：F浮=G+F拉，因为木块的重力： ，故木块受到的浮力：F浮=5N+5N=10N，则由阿基米德原理得： ，看来这种液体是水，故正确；

C、当绳子的拉力为0时的情况，此时木块漂浮，F浮′=G=5N，此时排开液体的体积：，木块浸入液体中的深度为：，故排出液体的质量 ，排出液体的时间为50s，故每秒钟排出液体的质量是10g，故正确；

D、当第30s时，绳子的拉力为2N，浮力为2N+5N=7N，此时排开液体的体积为0.7×10-3m3，露出液面的体积为0.3×10-3m3，故露出液面的高度为： ，故错误。