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16. 如图所示，在容器中放入一个上、下底面积均为$10\mathrm{ cm}^2$、体积为$80\mathrm{ cm}^3$的均匀对称石鼓，其下表面与容器底部紧密接触，容器中的水面高$6\mathrm{ cm}$.且与石鼓上表面齐平，则石鼓受到的浮力是($g$取$10\mathrm{ N/kg}$)
(
A.$0\mathrm{ N}$
B.$0.2\mathrm{ N}$
C.$0.6\mathrm{ N}$
D.$0.8\mathrm{ N}$
(
B
)A.$0\mathrm{ N}$
B.$0.2\mathrm{ N}$
C.$0.6\mathrm{ N}$
D.$0.8\mathrm{ N}$
答案
B
解析
【分析】
要解决本题，需明确浮力的产生原因是液体对物体上下表面的压力差，同时注意本题中石鼓下表面与容器底部紧密接触，下表面不受水的向上压力，因此不能直接用石鼓的总体积计算排开水的体积。首先计算出与水面高度对应的柱体体积（即石鼓底部与容器底接触部分、未被水浸入的体积），再用石鼓的总体积减去该体积得到实际排开水的体积，最后根据阿基米德原理计算浮力。
【解析】
1. 计算石鼓底部与容器底接触的柱体体积（未被水浸入的部分）：
已知石鼓底面积$S=10\mathrm{ cm}^2$，水面高度$h=6\mathrm{ cm}$，则
$V_{\mathrm{柱}} = S · h = 10\mathrm{ cm}^2 × 6\mathrm{ cm} = 60\mathrm{ cm}^3$
2. 计算石鼓实际排开水的体积：
石鼓总体积$V_{\mathrm{石鼓}}=80\mathrm{ cm}^3$，由于下表面紧密接触，实际排开的水的体积为石鼓体积减去未被水浸入的柱体体积：
$V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{石鼓}} - V_{\mathrm{柱}} = 80\mathrm{ cm}^3 - 60\mathrm{ cm}^3 = 20\mathrm{ cm}^3 = 2 × 10^{-5}\mathrm{ m}^3$
3. 根据阿基米德原理计算浮力：
$\rho_{\mathrm{水}}=1.0 × 10^3\mathrm{ kg/m}^3$，$g=10\mathrm{ N/kg}$，则
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} = 1.0 × 10^3\mathrm{ kg/m}^3 × 10\mathrm{ N/kg} × 2 × 10^{-5}\mathrm{ m}^3 = 0.2\mathrm{ N}$
因此石鼓受到的浮力为$0.2\mathrm{ N}$，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理，浮力产生原因
【点评】
本题属于浮力的特殊应用题型，易错点在于误将物体总体积当作排开液体体积，或错误认为下表面紧密接触时浮力为0。解题关键是抓住浮力的本质是液体对物体的压力差，结合物体的形状和接触情况，准确计算实际排开液体的体积。
【难度系数】
0.3
要解决本题，需明确浮力的产生原因是液体对物体上下表面的压力差，同时注意本题中石鼓下表面与容器底部紧密接触，下表面不受水的向上压力，因此不能直接用石鼓的总体积计算排开水的体积。首先计算出与水面高度对应的柱体体积（即石鼓底部与容器底接触部分、未被水浸入的体积），再用石鼓的总体积减去该体积得到实际排开水的体积，最后根据阿基米德原理计算浮力。
【解析】
1. 计算石鼓底部与容器底接触的柱体体积（未被水浸入的部分）：
已知石鼓底面积$S=10\mathrm{ cm}^2$，水面高度$h=6\mathrm{ cm}$，则
$V_{\mathrm{柱}} = S · h = 10\mathrm{ cm}^2 × 6\mathrm{ cm} = 60\mathrm{ cm}^3$
2. 计算石鼓实际排开水的体积：
石鼓总体积$V_{\mathrm{石鼓}}=80\mathrm{ cm}^3$，由于下表面紧密接触，实际排开的水的体积为石鼓体积减去未被水浸入的柱体体积：
$V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{石鼓}} - V_{\mathrm{柱}} = 80\mathrm{ cm}^3 - 60\mathrm{ cm}^3 = 20\mathrm{ cm}^3 = 2 × 10^{-5}\mathrm{ m}^3$
3. 根据阿基米德原理计算浮力：
$\rho_{\mathrm{水}}=1.0 × 10^3\mathrm{ kg/m}^3$，$g=10\mathrm{ N/kg}$，则
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} = 1.0 × 10^3\mathrm{ kg/m}^3 × 10\mathrm{ N/kg} × 2 × 10^{-5}\mathrm{ m}^3 = 0.2\mathrm{ N}$
因此石鼓受到的浮力为$0.2\mathrm{ N}$，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理，浮力产生原因
【点评】
本题属于浮力的特殊应用题型，易错点在于误将物体总体积当作排开液体体积，或错误认为下表面紧密接触时浮力为0。解题关键是抓住浮力的本质是液体对物体的压力差，结合物体的形状和接触情况，准确计算实际排开液体的体积。
【难度系数】
0.3
17. 创新实验小组同学用如图所示的实验装置测量木块的密度，拉力传感器的示数反映的是绳对木块的拉力大小，往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为$1\mathrm{ N}$; 继续往容器中加水，当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为$3\mathrm{ N}$($g$取
$10\mathrm{ N/kg}$，水的密度为$1.0 × 10^3\mathrm{ kg/m}^3$). 则
(
A.木块浸没时受到的浮力为$3\mathrm{ N}$
B.木块的体积为$4.0 × 10^{-4}\mathrm{ m}^3$
C.木块受到的重力为$1.5\mathrm{ N}$
D.木块的密度为$0.6 × 10^3\mathrm{ kg/m}^3$
$10\mathrm{ N/kg}$，水的密度为$1.0 × 10^3\mathrm{ kg/m}^3$). 则
(
B
)A.木块浸没时受到的浮力为$3\mathrm{ N}$
B.木块的体积为$4.0 × 10^{-4}\mathrm{ m}^3$
C.木块受到的重力为$1.5\mathrm{ N}$
D.木块的密度为$0.6 × 10^3\mathrm{ kg/m}^3$
答案
B
解析
【分析】
本题需结合受力平衡和阿基米德原理求解。首先明确木块的受力情况：木块受到向上的浮力、向下的重力和拉力传感器的拉力，三力平衡，即$F_{浮}=G+F_{拉}$。分别对木块一半体积浸入、完全浸没两种状态列方程，联立方程可求出木块的体积、重力等物理量，再逐一分析选项判断正误。
【解析】
设木块的体积为$V$，重力为$G$。
1. 当木块一半体积浸入水中时：
木块受力平衡，向上的浮力等于向下的重力与拉力之和，即：
$F_{浮1}=G+F_{拉1}$
根据阿基米德原理，$F_{浮1}=\rho_{水}g·\frac{V}{2}$，已知$F_{拉1}=1\mathrm{N}$，代入得：
$\rho_{水}g·\frac{V}{2}=G+1\mathrm{N}$ ---①
2. 当木块完全浸没时：
同理，受力平衡得：
$F_{浮2}=G+F_{拉2}$
根据阿基米德原理，$F_{浮2}=\rho_{水}gV$，已知$F_{拉2}=3\mathrm{N}$，代入得：
$\rho_{水}gV=G+3\mathrm{N}$ ---②
3. 联立①②式，②-①得：
$\rho_{水}gV - \rho_{水}g·\frac{V}{2}=(G+3\mathrm{N})-(G+1\mathrm{N})$
化简得：$\rho_{水}g·\frac{V}{2}=2\mathrm{N}$
代入$\rho_{水}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3$，$g=10\mathrm{N/kg}$：
$1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×\frac{V}{2}=2\mathrm{N}$
解得：$V=4.0×10^{-4}\mathrm{m}^3$，故选项B正确。
4. 分析其他选项：
木块浸没时受到的浮力：$F_{浮2}=\rho_{水}gV=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×4.0×10^{-4}\mathrm{m}^3=4\mathrm{N}$，故A错误。
将$V$代入①式，得$\frac{4\mathrm{N}}{2}=G+1\mathrm{N}$，解得$G=1\mathrm{N}$，故C错误。
木块的密度：$\rho_{木}=\frac{G}{gV}=\frac{1\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×4.0×10^{-4}\mathrm{m}^3}=0.25×10^3\mathrm{kg/m}^3$，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
受力平衡分析；阿基米德原理；密度计算
【点评】
本题是浮力的综合应用，关键在于正确分析木块的受力情况，建立平衡方程，结合阿基米德原理联立求解。需注意拉力的方向，避免受力分析错误导致解题失误。
【难度系数】
0.5
本题需结合受力平衡和阿基米德原理求解。首先明确木块的受力情况：木块受到向上的浮力、向下的重力和拉力传感器的拉力，三力平衡，即$F_{浮}=G+F_{拉}$。分别对木块一半体积浸入、完全浸没两种状态列方程，联立方程可求出木块的体积、重力等物理量，再逐一分析选项判断正误。
【解析】
设木块的体积为$V$，重力为$G$。
1. 当木块一半体积浸入水中时：
木块受力平衡，向上的浮力等于向下的重力与拉力之和，即：
$F_{浮1}=G+F_{拉1}$
根据阿基米德原理，$F_{浮1}=\rho_{水}g·\frac{V}{2}$，已知$F_{拉1}=1\mathrm{N}$，代入得：
$\rho_{水}g·\frac{V}{2}=G+1\mathrm{N}$ ---①
2. 当木块完全浸没时：
同理，受力平衡得：
$F_{浮2}=G+F_{拉2}$
根据阿基米德原理，$F_{浮2}=\rho_{水}gV$，已知$F_{拉2}=3\mathrm{N}$，代入得：
$\rho_{水}gV=G+3\mathrm{N}$ ---②
3. 联立①②式，②-①得：
$\rho_{水}gV - \rho_{水}g·\frac{V}{2}=(G+3\mathrm{N})-(G+1\mathrm{N})$
化简得：$\rho_{水}g·\frac{V}{2}=2\mathrm{N}$
代入$\rho_{水}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3$，$g=10\mathrm{N/kg}$：
$1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×\frac{V}{2}=2\mathrm{N}$
解得：$V=4.0×10^{-4}\mathrm{m}^3$，故选项B正确。
4. 分析其他选项：
木块浸没时受到的浮力：$F_{浮2}=\rho_{水}gV=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×4.0×10^{-4}\mathrm{m}^3=4\mathrm{N}$，故A错误。
将$V$代入①式，得$\frac{4\mathrm{N}}{2}=G+1\mathrm{N}$，解得$G=1\mathrm{N}$，故C错误。
木块的密度：$\rho_{木}=\frac{G}{gV}=\frac{1\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×4.0×10^{-4}\mathrm{m}^3}=0.25×10^3\mathrm{kg/m}^3$，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
受力平衡分析；阿基米德原理；密度计算
【点评】
本题是浮力的综合应用，关键在于正确分析木块的受力情况，建立平衡方程，结合阿基米德原理联立求解。需注意拉力的方向，避免受力分析错误导致解题失误。
【难度系数】
0.5
18. 盛有水的的圆柱形容器竖直放置在水平桌面上，如图甲所示，容器对桌面的压力为$10\mathrm{ N}$. 用细线拴一实心小球，将小球浸没在水中，如图乙所示，容器对桌面的压力为$12\mathrm{ N}$; 将细线剪断，小球沉到容器底部静止，如图丙所示，容器对桌面的压力为$14\mathrm{ N}$，水始终未溢出，$g$取
$10\mathrm{ N/kg}$，$\rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3$，则下列说法错误的是
(
A.小球所受重力为$4\mathrm{ N}$
B.小球的密度为$2 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3$
C.丙图中小球对容器底的压力为$2\mathrm{ N}$
D.丙图中水对容器底部的压力比乙图中水对容器底部的压力大$2\mathrm{ N}$
$10\mathrm{ N/kg}$，$\rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3$，则下列说法错误的是
(
D
)A.小球所受重力为$4\mathrm{ N}$
B.小球的密度为$2 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3$
C.丙图中小球对容器底的压力为$2\mathrm{ N}$
D.丙图中水对容器底部的压力比乙图中水对容器底部的压力大$2\mathrm{ N}$
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要结合容器对桌面的压力变化，利用力的作用相互性、阿基米德原理、重力与质量的关系、密度公式等知识，逐一分析每个选项：
1. 首先明确甲、乙、丙三图中容器对桌面压力的组成：甲图是容器和水的总重力；乙图是容器、水的总重力加上小球对水的反作用力（等于小球受到的浮力）；丙图是容器、水和小球的总重力。
2. 通过压力差值计算小球的重力、浮力，进而求出小球的体积、质量、密度。
3. 分析小球对容器底的压力时，利用受力平衡：小球的重力等于浮力与容器底支持力之和，再根据力的相互性得到小球对容器底的压力。
4. 分析水对容器底的压力变化时，需结合液体压强公式，判断乙、丙图中水的深度是否变化，进而判断压力变化。
【解析】
已知：$F_{甲}=G_{容}+G_{水}=10\mathrm{ N}$，$F_{乙}=12\mathrm{ N}$，$F_{丙}=14\mathrm{ N}$，$\rho_{水}=1.0×10^3\mathrm{ kg/m}^3$，$g=10\mathrm{ N/kg}$。
1. 计算小球的重力（分析选项A）
丙图中，容器对桌面的压力等于容器、水和小球的总重力，即：
$F_{丙}=G_{容}+G_{水}+G_{球}$
则$G_{球}=F_{丙}-(G_{容}+G_{水})=14\mathrm{ N}-10\mathrm{ N}=4\mathrm{ N}$，故A选项正确。
2. 计算小球的密度（分析选项B）
乙图中，容器对桌面的压力差等于小球受到的浮力（力的作用相互，小球对水的反作用力等于浮力）：
$F_{浮}=F_{乙}-F_{甲}=12\mathrm{ N}-10\mathrm{ N}=2\mathrm{ N}$
由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，小球浸没时$V_{排}=V_{球}$，得小球体积：
$V_{球}=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{2\mathrm{ N}}{1.0×10^3\mathrm{ kg/m}^3×10\mathrm{ N/kg}}=2×10^{-4}\mathrm{ m}^3$
小球的质量：
$m_{球}=\frac{G_{球}}{g}=\frac{4\mathrm{ N}}{10\mathrm{ N/kg}}=0.4\mathrm{ kg}$
小球的密度：
$\rho_{球}=\frac{m_{球}}{V_{球}}=\frac{0.4\mathrm{ kg}}{2×10^{-4}\mathrm{ m}^3}=2×10^3\mathrm{ kg/m}^3$，故B选项正确。
3. 计算小球对容器底的压力（分析选项C）
丙图中，小球静止，受力平衡：$G_{球}=F_{浮}+F_{支}$，则容器底对小球的支持力：
$F_{支}=G_{球}-F_{浮}=4\mathrm{ N}-2\mathrm{ N}=2\mathrm{ N}$
根据力的作用相互性，小球对容器底的压力$F_{压}=F_{支}=2\mathrm{ N}$，故C选项正确。
4. 分析水对容器底的压力变化（分析选项D）
乙、丙图中，小球均浸没在水中，排开水的体积$V_{排}$相同，圆柱形容器的底面积$S$不变，由$V_{排}=S\Delta h$可知，水的深度$h$相同。
根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$，水对容器底的压强相同；再由$F=pS$可知，水对容器底的压力相同，即压力差为$0$，故D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理；力的作用相互性；密度公式应用
【点评】
本题综合考查浮力、压力、密度的相关计算，关键是理清不同状态下容器对桌面压力的组成，以及液体压力与固体压力的区别，需要灵活运用受力分析和相关公式，对逻辑分析能力要求较高。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们需要结合容器对桌面的压力变化，利用力的作用相互性、阿基米德原理、重力与质量的关系、密度公式等知识，逐一分析每个选项：
1. 首先明确甲、乙、丙三图中容器对桌面压力的组成：甲图是容器和水的总重力；乙图是容器、水的总重力加上小球对水的反作用力（等于小球受到的浮力）；丙图是容器、水和小球的总重力。
2. 通过压力差值计算小球的重力、浮力，进而求出小球的体积、质量、密度。
3. 分析小球对容器底的压力时，利用受力平衡：小球的重力等于浮力与容器底支持力之和，再根据力的相互性得到小球对容器底的压力。
4. 分析水对容器底的压力变化时，需结合液体压强公式，判断乙、丙图中水的深度是否变化，进而判断压力变化。
【解析】
已知：$F_{甲}=G_{容}+G_{水}=10\mathrm{ N}$，$F_{乙}=12\mathrm{ N}$，$F_{丙}=14\mathrm{ N}$，$\rho_{水}=1.0×10^3\mathrm{ kg/m}^3$，$g=10\mathrm{ N/kg}$。
1. 计算小球的重力（分析选项A）
丙图中，容器对桌面的压力等于容器、水和小球的总重力，即：
$F_{丙}=G_{容}+G_{水}+G_{球}$
则$G_{球}=F_{丙}-(G_{容}+G_{水})=14\mathrm{ N}-10\mathrm{ N}=4\mathrm{ N}$，故A选项正确。
2. 计算小球的密度（分析选项B）
乙图中，容器对桌面的压力差等于小球受到的浮力（力的作用相互，小球对水的反作用力等于浮力）：
$F_{浮}=F_{乙}-F_{甲}=12\mathrm{ N}-10\mathrm{ N}=2\mathrm{ N}$
由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，小球浸没时$V_{排}=V_{球}$，得小球体积：
$V_{球}=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{2\mathrm{ N}}{1.0×10^3\mathrm{ kg/m}^3×10\mathrm{ N/kg}}=2×10^{-4}\mathrm{ m}^3$
小球的质量：
$m_{球}=\frac{G_{球}}{g}=\frac{4\mathrm{ N}}{10\mathrm{ N/kg}}=0.4\mathrm{ kg}$
小球的密度：
$\rho_{球}=\frac{m_{球}}{V_{球}}=\frac{0.4\mathrm{ kg}}{2×10^{-4}\mathrm{ m}^3}=2×10^3\mathrm{ kg/m}^3$，故B选项正确。
3. 计算小球对容器底的压力（分析选项C）
丙图中，小球静止，受力平衡：$G_{球}=F_{浮}+F_{支}$，则容器底对小球的支持力：
$F_{支}=G_{球}-F_{浮}=4\mathrm{ N}-2\mathrm{ N}=2\mathrm{ N}$
根据力的作用相互性，小球对容器底的压力$F_{压}=F_{支}=2\mathrm{ N}$，故C选项正确。
4. 分析水对容器底的压力变化（分析选项D）
乙、丙图中，小球均浸没在水中，排开水的体积$V_{排}$相同，圆柱形容器的底面积$S$不变，由$V_{排}=S\Delta h$可知，水的深度$h$相同。
根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$，水对容器底的压强相同；再由$F=pS$可知，水对容器底的压力相同，即压力差为$0$，故D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理；力的作用相互性；密度公式应用
【点评】
本题综合考查浮力、压力、密度的相关计算，关键是理清不同状态下容器对桌面压力的组成，以及液体压力与固体压力的区别，需要灵活运用受力分析和相关公式，对逻辑分析能力要求较高。
【难度系数】
0.6
19. 建设桥梁的过程中，要向水中沉放大量的施工构件. 如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离$h$逐渐增大，构件所受浮力$F_1$、钢绳拉力$F_2$随$h$的变化如图乙所示($g$取$10\mathrm{ N/kg}$，$\rho_{\mathrm{水}} = 1 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3$). 下列判断正确的是
(
A.构件的边长为$4\mathrm{ m}$
B.构件的密度为$3 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3$
C.构件所受的最大浮力为$1.6 × 10^3\mathrm{ N}$
D.构件所受的重力为$2 × 10^5\mathrm{ N}$
(
B
)A.构件的边长为$4\mathrm{ m}$
B.构件的密度为$3 × 10^3 \mathrm{ kg/m}^3$
C.构件所受的最大浮力为$1.6 × 10^3\mathrm{ N}$
D.构件所受的重力为$2 × 10^5\mathrm{ N}$
答案
B
解析
【分析】
首先明确图乙中两条曲线的物理意义：①为钢绳拉力$F_2$的变化曲线，②为浮力$F_1$的变化曲线。当构件下表面到水面的距离$h$从0到2m时，构件逐渐浸入水中，排开水的体积增大，浮力增大、拉力减小；当$h≥2\mathrm{m}$时，构件完全浸没，排开水的体积不变，浮力和拉力均保持不变。
接下来逐一分析选项：
1. 构件边长：从图像可知$h=2\mathrm{m}$时完全浸没，故边长为2m，可判断A错误；
2. 计算构件密度：先利用阿基米德原理求出完全浸没时的最大浮力，再结合受力平衡（匀速下沉时$G=F_{\mathrm{拉}}+F_{\mathrm{浮}}$）求出重力，最后根据密度公式计算构件密度，判断B正确；
3. 最大浮力：通过阿基米德原理计算可知最大浮力为$8×10^4\mathrm{N}$，判断C错误；
4. 构件重力：由受力平衡计算得重力为$2.4×10^5\mathrm{N}$，判断D错误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：由图乙可知，当$h=2\mathrm{m}$时，构件刚好完全浸没在水中，因此构件的边长为$2\mathrm{m}$，并非$4\mathrm{m}$，故A错误。
选项B：
① 构件完全浸没时，排开水的体积等于自身体积：
$V=(2\mathrm{m})^3=8\mathrm{m}^3$；
② 根据阿基米德原理，构件所受最大浮力：
$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}=1×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×8\mathrm{m}^3=8×10^4\mathrm{N}$；
③ 由图乙可知，构件完全浸没后，钢绳拉力$F_{\mathrm{拉}}=1.6×10^5\mathrm{N}$；
④ 构件匀速下沉，受力平衡，故重力：
$G=F_{\mathrm{拉}}+F_{\mathrm{浮}}=1.6×10^5\mathrm{N}+8×10^4\mathrm{N}=2.4×10^5\mathrm{N}$；
⑤ 构件的密度：
$\rho=\frac{G}{gV}=\frac{2.4×10^5\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×8\mathrm{m}^3}=3×10^3\mathrm{kg/m}^3$，故B正确。
选项C：由上述计算可知，构件所受最大浮力为$8×10^4\mathrm{N}$，并非$1.6×10^3\mathrm{N}$，故C错误。
选项D：由上述计算可知，构件的重力为$2.4×10^5\mathrm{N}$，并非$2×10^5\mathrm{N}$，故D错误。
综上，正确答案是B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理；受力平衡分析；密度计算
【点评】
本题结合图像考查浮力与拉力的变化规律，需要从图像中提取关键信息（如完全浸没的深度），综合运用阿基米德原理、受力平衡和密度公式进行计算，对图像分析能力和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
首先明确图乙中两条曲线的物理意义：①为钢绳拉力$F_2$的变化曲线，②为浮力$F_1$的变化曲线。当构件下表面到水面的距离$h$从0到2m时，构件逐渐浸入水中，排开水的体积增大，浮力增大、拉力减小；当$h≥2\mathrm{m}$时，构件完全浸没，排开水的体积不变，浮力和拉力均保持不变。
接下来逐一分析选项：
1. 构件边长：从图像可知$h=2\mathrm{m}$时完全浸没，故边长为2m，可判断A错误；
2. 计算构件密度：先利用阿基米德原理求出完全浸没时的最大浮力，再结合受力平衡（匀速下沉时$G=F_{\mathrm{拉}}+F_{\mathrm{浮}}$）求出重力，最后根据密度公式计算构件密度，判断B正确；
3. 最大浮力：通过阿基米德原理计算可知最大浮力为$8×10^4\mathrm{N}$，判断C错误；
4. 构件重力：由受力平衡计算得重力为$2.4×10^5\mathrm{N}$，判断D错误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：由图乙可知，当$h=2\mathrm{m}$时，构件刚好完全浸没在水中，因此构件的边长为$2\mathrm{m}$，并非$4\mathrm{m}$，故A错误。
选项B：
① 构件完全浸没时，排开水的体积等于自身体积：
$V=(2\mathrm{m})^3=8\mathrm{m}^3$；
② 根据阿基米德原理，构件所受最大浮力：
$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}=1×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×8\mathrm{m}^3=8×10^4\mathrm{N}$；
③ 由图乙可知，构件完全浸没后，钢绳拉力$F_{\mathrm{拉}}=1.6×10^5\mathrm{N}$；
④ 构件匀速下沉，受力平衡，故重力：
$G=F_{\mathrm{拉}}+F_{\mathrm{浮}}=1.6×10^5\mathrm{N}+8×10^4\mathrm{N}=2.4×10^5\mathrm{N}$；
⑤ 构件的密度：
$\rho=\frac{G}{gV}=\frac{2.4×10^5\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×8\mathrm{m}^3}=3×10^3\mathrm{kg/m}^3$，故B正确。
选项C：由上述计算可知，构件所受最大浮力为$8×10^4\mathrm{N}$，并非$1.6×10^3\mathrm{N}$，故C错误。
选项D：由上述计算可知，构件的重力为$2.4×10^5\mathrm{N}$，并非$2×10^5\mathrm{N}$，故D错误。
综上，正确答案是B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理；受力平衡分析；密度计算
【点评】
本题结合图像考查浮力与拉力的变化规律，需要从图像中提取关键信息（如完全浸没的深度），综合运用阿基米德原理、受力平衡和密度公式进行计算，对图像分析能力和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
