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(2013•镇江)如图1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
题目详情
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-10/02/1538478564-8110.jpg)
A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小
B.容器中的液体是酒精
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
▼优质解答
答案和解析
A、由图2知,整个过程中拉力减小,所以开始浮力减小,当拉力为零时,此时物体漂浮,在液体排出过程中,浮力不再变化,所以A错误;
B、由图1知,此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及拉力作用,由图象知,当物体完全浸没时,此时细绳的拉力为5N.
G=mg=ρVg=0.5×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=5N
F浮=G+F=5N+5N=10N
由F浮=ρ液gV排得,ρ液=
=
=1×103kg/m3
所以此液体为水.因此B错误;
C、当木块恰好漂浮时,F浮=G
则ρ水gV排=ρgV
得V排=
V=0.5×10-3m3
所以排出水的体积为:V=(S容-S木)h露=(200-100)×
×10×10-6m3=0.5×10-3m3
m=ρ水V=103kg/m3×5×10-4m3=0.5kg
所以每秒抽出水的质量为:m′=
=0.01kg/s=10g/s,所以C正确;
D、第30s抽出水的质量为:m=10g/s×30s=300g=0.3kg
体积为V=
=
=3×10-4m3=300cm3
木块露出水的高度h=
=
=3cm,所以D错误.
故选C.
B、由图1知,此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及拉力作用,由图象知,当物体完全浸没时,此时细绳的拉力为5N.
G=mg=ρVg=0.5×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=5N
F浮=G+F=5N+5N=10N
由F浮=ρ液gV排得,ρ液=
F浮 |
gV |
10N |
10N/kg×0.001m3 |
所以此液体为水.因此B错误;
C、当木块恰好漂浮时,F浮=G
则ρ水gV排=ρgV
得V排=
1 |
2 |
所以排出水的体积为:V=(S容-S木)h露=(200-100)×
1 |
2 |
m=ρ水V=103kg/m3×5×10-4m3=0.5kg
所以每秒抽出水的质量为:m′=
0.5kg |
50s |
D、第30s抽出水的质量为:m=10g/s×30s=300g=0.3kg
体积为V=
m |
ρ水 |
0.3kg |
103kg/m3 |
木块露出水的高度h=
V |
S容−S木 |
300cm3 |
200cm2−100cm2 |
故选C.
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