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某大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件.假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力

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某大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件.假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示,g取10N/kg.下列判断正确的是(  )
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A. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线

B. 构件的重力为2.2×105N

C. 构件所受的最大浮力为1.2×105 N

D. 构件的密度为2.5×103kg/m3

▼优质解答
答案和解析
(1)由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②;故A错误;
(2)从乙图中可以看出,当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N;故C错误;
(3)构件完全淹没时,V=2m×2m×2m=8m3,F2=1.2×105 N;则有:
F=G-F2
ρgV=ρgV-F2
1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3-1.2×105 N
ρ=2.5×103kg/m3.故D正确;
(4)从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,构件体积V=8m3,由ρ=
m
V
可得,m=ρV=2.5×103kg/m3×8m3=2×104kg,
则构件的重力G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N;故B错误.
故选D.
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