Question

如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在底面积为2m²容器底部，上表面离水面深度为h．现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如乙图所示，下列说法中不正确的是（    ）

甲                   乙

A． 物体在露出水面前受到水的浮力是10⁴N

B．物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×10⁴N

C．正方体提出后水对容器底部的压力是4 ×10⁴N

D．物体在水底时，上表面受到水的压强是3×10⁴Pa

Answer

C

【解析】

试题分析：A、正方体浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=104N。A正确不符合题意。B、物体在露出水面前做匀速运动，处于平衡状态，则F拉+F浮=G，由图乙可知，物体拉出水面后绳子的拉力等于物体的重力，G=3×104N，所以F拉=G-F浮=3×104N-104N=2×104N，B正确不符合题意。C、从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s，所以运动速度为v=s/t=1m/10s=0.1m/s。上表面从水底上升至表面用时30s，所以物体距水面深度h=vt=0.1m/s×30s=3m，此时水的深度H=1m+h=1m+3m=4m。正方体排开水的体积V排=V=1m3，排开水的高度h’=，正方体拉出水面后，水的深度h’’=h-h’=4m-0.5m=3.5m。水对容器底的压强P=ρgh’’=1.0×10³kg/m3×10N/kg×3.5m=3.5×104Pa。由P=F/S可得，水对容器底的压力F=PS=3.5×104Pa×2m2=7×104N，C错误为答案。D、物体在水底时，上表面距水面h=3m，受到水的压强P=ρgh=1.0×10³kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa。D正确不符合题意。

考点：浮力