Question

13．木塊乙上放有實心鐵塊甲（甲不浸在水中），木塊乙浮在水面上，如圖所示，此時木塊受到的浮力為F，水對圓筒形容器底面積的壓強(qiáng)為p，水面距容器底面的高度為h，下列選項中涉及的細(xì)線長度、體積和質(zhì)量不計，水足夠深，則正確的是（　　）

• A． 現(xiàn)將甲取下并沉入水底，h將減小
• B． 現(xiàn)將甲取下并用細(xì)線掛在乙下面放入水中，F(xiàn)將減小
• C． 現(xiàn)將甲取下并沉入水底，容器底面受到的總的壓力將保持不變
• D． 現(xiàn)將甲取下并用細(xì)線掛在乙下面放入水中，p將減小

Answer 1

分析 ①當(dāng)把甲取下直接投入水中，木塊受到的浮力等于重力，甲受到的浮力小于重力，總浮力減小，根據(jù)阿基米德原理知道排開水的體積減小，容器內(nèi)水面將下降；根據(jù)公式p=ρgh判斷水對容器底的壓強(qiáng)變化情況．
②把甲、乙當(dāng)做一個整體分析，甲放在乙的上面和用細(xì)線掛在乙下面時都是處于漂浮狀態(tài)，所以受到的浮力相等，等于它們的總重力；由阿基米德原理知道它們排開水的體積相同，可得水深相同，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式判斷容器底部受到水的壓強(qiáng)大小變化；由壓力計算公式F=pS判斷水的壓力大小變化．

解答 解：（1）如圖，甲在木塊乙上，物體漂浮，F(xiàn)_浮=G_甲+G_乙，
把甲取下直接投入水中，二者受到的總浮力：F_浮′=G_乙+F_甲，
因為木塊乙的重力不變，甲受到的浮力F_甲小于它的重力G_甲，
所以甲和木塊乙受到的總浮力減小；
由阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排可知，排開的水的體積變小、水面將下降；故A正確；
甲在木塊乙上時，容器底受到總的壓力F_總=G_水+G_甲+G_乙，將甲取下并沉入水底，容器底受到的壓力F${\;}_{總}^{′}$=G_水+G_甲+G_乙，所以容器底面受到的總的壓力將保持不變，故C正確．
（2）由圖可知甲放在乙的上面和用細(xì)線掛在乙下面時都是處于漂浮狀態(tài)，所以受到的浮力都等于它們的總重力，由此可知兩種情況中甲、乙兩物體受到的浮力相等；
由阿基米德原理F_浮=ρ_水V_排g可知，甲、乙兩物體排開水的體積相同，
鐵塊甲放在木塊乙上時，鐵塊還沒有浸入水中，鐵塊甲系在木塊乙的下方時，鐵塊全部浸沒在水中，所以木塊乙受到水的浮力減��；故B選項正確．
由阿基米德原理知道它們排開水的體積相同，則水面距容器底部的高度不變，則由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知，水對容器底部的壓強(qiáng)不變，故D選項錯誤．
故選ABC．

點評 本題考查了學(xué)生對液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運(yùn)用，分析把A取下直接投入水中和A在B上兩種情況下，A和B受到總浮力的變化情況是本題的關(guān)鍵．