长方形物体A受到的重力为G,放入水中后如图所示处于漂浮状态,A的下表面距容器底的高度为h,露出水面的体积为物体A总体积的25.若用一个竖直向下的压力F1压物体A,使其浸没在水中后静
问题描述:
长方形物体A受到的重力为G,放入水中后如图所示处于漂浮状态,A的下表面距容器底的高度为h,露出水面的体积为物体A总体积的
.若用一个竖直向下的压力F1压物体A,使其浸没在水中后静止,这时物体A的下表面受到水竖直向上的压力为F2.下列说法正确的是( )2 5
A. 物体A漂浮时,下表面受到水的压强为ρ水gh
B. 竖直向下的压力F1和重力G的比值为2:3
C. 物体A浸没后,水对它作用力的合力大于G
D. F1、F2的合力等于G
答
A 物体在水中受到的压强用公式P=ρgh计算,其中h是下表面到水面的垂直距离,而不是物体到水底的距离.此选项不符合题意;
B 物体漂浮在水中时,所受浮力F漂等于物重G,即
ρ水g(1-
)V=ρgV2 5
解得ρ=0.6g/cm3
物体完全浸没时,所受浮力F浮等于物重G和竖直向下的压力F1之和,也就是
F1=F浮-G=ρ水gV-ρgV=(ρ水-ρ)gV=0.4g/cm3ρV
所以竖直向下的压力F1与重力G之比为
=F1 G
=
0.4g/cm3gV
0.6g/cm3gV
2 3
此选项符合题意;
C 原来漂浮的物体浸没时,受到三个力的作用:重力G、浮力F浮、竖直向下的压力F1,其中F浮=G+F1,所以F浮>G.此选项符合题意;
D 如果物体刚好浸没,上表面没有与水接触,下表面受到的压力F2也就是所受浮力F浮,此时F1、F2合力等于G.但是,物体上表面如果也在水中,下表面受到的压力F2就大于物体所受浮力F浮,此时F1、F2合力大于G.此选项不符合题意.
故选:B、C