Question

【題目】在水面上修建一座大橋，需要向水底投放石料，工程隊用吊車向水底投放圓柱形石料，如圖-1所示的是投放過程的示意圖，在整個投放過程中，石料以恒定速度v=0.1m/s下降至石料剛好接觸水底，如圖-2所示的是這一過程中鋼絲繩的拉力F隨時間t變化的圖像。(忽略水的阻力，假設水面平靜，ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10N/kg)求：

(1)第20s至120s的過程中，石料受到水的壓強______，受到水的浮力先______后______。(均 選填“變大”“變小”或“不變”)

(2)石料浸沒在水中受到的浮力；______

(3)石料剛好接觸水底時，石料上表面受到水的壓強；______

(4)石料的密度。______

Answer 1

【答案】變大 變大 不變 500N 9×104Pa 2.8×103kg/m3

【解析】

(1)[1]第20s至120s的過程中，石料浸入水中的深度逐漸增大，根據公式，深度越深，壓強越大，所以石料受到水的壓強變大。

[2][3]根據阿基米德原理，石料逐漸浸入水中的過程中，排開水的體積逐漸增大，浮力逐漸變大，當石料完全浸入水中后浮力不變。

(2)[4]由圖-2可知，石料浸沒在水中受到的浮力

(3)[5]石料以恒定速度v=0.1m/s下降至石料剛好接觸水底，石料上表面距離水面的深度為

石料上表面受到水的壓強為

(4)[6]根據，石料的體積為

石料的質量為

石料的密度為