D
分析:如圖,對(duì)人和重物進(jìn)行受力分析,
對(duì)于人:人的重等于地面的支持力加上繩子的拉力;
對(duì)于重物:物重等于水對(duì)物體的浮力加上繩子的拉力;
分三個(gè)階段分析:重物在水中、重物露出水面到全露出、重物離開水面,分析重物收到的浮力變化,進(jìn)而分析人對(duì)繩的拉力、滑輪對(duì)懸掛點(diǎn)的拉力、地面對(duì)人的支持力的大小變化,從而確定是哪個(gè)力F 隨時(shí)間t 的變化情況.
解答:
解:如圖,對(duì)于人:G
人=F
支+F
拉,
對(duì)于重物:G
物=F
浮+F
拉′,
物體露出水面之前是全浸入,因排開水的體積不變,根據(jù)阿基米德原理知道物體受到的浮力不變,
忽略水的阻力和滑輪的摩擦:
F
拉=G
物-F
浮,因?yàn)槲镏夭蛔、浮力不變,所以拉力F
拉不變,因?yàn)榛唽?duì)懸掛點(diǎn)的拉力為2F
拉,所以滑輪對(duì)懸掛點(diǎn)的拉力不變;
G
人=F
支+F
拉,地面對(duì)人的支持力不變;
而從物體露出水面到剛好離開水面,因排開水的體積變小,根據(jù)阿基米德原理知道物體受到的浮力變小,而人重和物重不變,
忽略水的阻力和滑輪的摩擦:
F
拉=G
物-F
浮,物重不變、拉力變大,因?yàn)榛唽?duì)懸掛點(diǎn)的拉力為2F
拉,所以滑輪對(duì)懸掛點(diǎn)的拉力變大;
G
人=F
支+F
拉,地面對(duì)人的支持力變;
物體離開水面上升,物體受到的浮力為0,而人重和物重不變,
F
拉=G
物,物重不變、拉力不變,因?yàn)榛唽?duì)懸掛點(diǎn)的拉力為2F
拉,所以滑輪對(duì)懸掛點(diǎn)的拉力不變;
G
人=F
支+F
拉,地面對(duì)人的支持力不變;
由此可知,地面對(duì)人的支持力是先不變、后變小、再不變.
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理、力的合成、定滑輪特點(diǎn)的掌握和運(yùn)用,分別對(duì)人和重物受力分析,得出地面對(duì)人的支持力與人重、物重、和水對(duì)物體浮力的關(guān)系是本題的關(guān)鍵.