蘇通大橋施工時，要向*中沉放大量的施工構件，假設一正方體構件被緩緩吊入*水中（如圖*），在沉入過程中，其下表面...

問題詳情：

蘇通大橋施工時，要向*中沉放大量的施工構件，假設一正方體構件被緩緩吊入*水中（如圖*），在沉入過程中，其下表面到水面的距離h逐漸增大，隨着h的增大，正方體構件所受浮力F1、鋼繩拉力F2的變化如圖乙所示．下列判斷正確的是（　　）

A．浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的①圖線

B．構件的邊長為4 m

C．構件所受的最大浮力為1.2×105 N

D．構件的密度為2.5×103kg/m3

【回答】

D【分析】（1）先分析構件下沉過程中，排開水的體積變大，因此構件受到的浮力變大，當構件排開水的體積不變時，構件受到的浮力也不再改變；

（2）當構件完全淹沒時的高度則為構件的邊長；

（3）當構件全部淹沒時，排開水的體積最大，則構件受到的浮力最大；從乙圖中可以判斷出最大浮力的範圍；

（4）根據圖中可知構件完全浸沒時的拉力，此時構件受到的浮力、重力以及拉力的關係為F浮=G﹣F2 ，然後將密度和體積代入可得ρ水gv排=ρgv﹣F2，將已知數據代入即可求出構件的密度．

【解答】解：A、由圖可知，構件在浸入水中的過程是排開的水的體積變大，所以浮力逐漸變大；當構件浸沒後排開水的體積不變，所以浮力不變，因此浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的②；故A錯誤；

B、從乙圖中可以看出，當構件完全淹沒時的高度為2m，則構件邊長為2m，故B錯誤；

C、從乙圖中可以看出，當構件完全淹沒時受到的浮力小於1.2×105 N；故C錯誤；

D、構件完全淹沒時，v排=2m×2m×2m=8m3，F2=1.2×105 N；則有：

F浮=G﹣F2，

ρ水gv排=ρgv﹣F2，

1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3﹣1.2×105 N

ρ=2.5×103kg/m3．

故選D．

知識點：物體的浮沉條件及應用

題型：選擇題