取一片金屬箔做成中空的桶,它可以漂浮在盛有水的燒杯中.如果將此金屬箔揉成團,它會沉入水底.比較上述兩種情況,則下列說法中正確的是( )
A.金屬箔漂浮時受到的重力比它沉底時受到的重力小
B.金屬箔漂浮時受到的浮力比它沉底時受到的浮力小
C.金屬箔沉底時排開水的體積比它漂浮時排開水的體積小
D.金屬箔沉底時受到的浮力等于它的重力與桶底支持力的合力
【答案】分析:鋁箔無論做成碗狀還是還是揉成團,受到的地球的吸引力不變,當(dāng)它漂浮在水面上時,受到的浮力等于自重;當(dāng)沉到水底時它受到的浮力小于自重;可見漂浮時受到的浮力大于下沉到水底時受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gv排知道鋁箔漂浮時排開水的體積大于沉底時排開水的體積.
解答:解:鋁箔漂浮和沉底時受到的重力(G=mg)不變,故A錯;
∵鋁箔漂浮時受到的浮力F浮=G,沉底時受到的浮力F浮′<G,
∴F浮>F浮′,
即:鋁箔漂浮時受到的浮力比它沉底時受到的浮力大,故B錯誤;
又∵F浮=ρ水gv排,
∴排開水的體積:
v排<v排′,
即:鋁箔沉底時排開水的體積小于箔漂浮時排開水的體積,故C正確;
鋁箔沉底時受到豎直向下的重力G、豎直向上的浮力F浮′、豎直向上的支持力F而處于平衡狀態(tài),
由平衡條件得:G=F浮′+F,所以:浮力F浮′=G-F,故D錯誤;
故選C.
點評:本題考查了學(xué)生對阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運用,將二者聯(lián)合使用,是解決浮力問題的關(guān)鍵.