Question

如图所示，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处．加水过程中，铁块受到浮力．则在加水的全过程中，容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图象是

1. A.
   
2. B.
   
3. C.
   
4. D.
   

Answer 1

C
分析：（1）在加水的过程中，在铁块浸没水中之前，排开水的体积变大，由阿基米德原理知道受到的浮力增大；在铁块浸没水中之后，排开水的体积不变，由阿基米德原理知道受到的浮力不变，可见铁块受到的浮力是先变大、后不变；
（2）容器底对铁块的支持力等于铁块的重力减去浮力，铁块重力不变，据此分析容器底对铁块的支持力的变化情况．
解答：
（1）在铁块浸没水中之前，V_排变大，因为F_浮=ρ_水V_排g，所以铁块受到的浮力变大；
在铁块浸没水中之后，V_排不变，因为F_浮=ρ_水V_排g，所以铁块受到的浮力不变；可见铁块受到的浮力是先变大、后不变；
（2）∵F_支=G-F_浮，F_浮先变大、后不变；
∴F_支先变小、后不变；
图C说明容器底对铁块的支持力F随时间的增大，先变小、后不变，所以图C符合支持力的变化规律，
故选C．
点评：本题考查了学生对阿基米德原理、力的合成的掌握和运用，能确定在加水的全过程中铁块排开水的体积变化是本题的关键．