如图(a)所示,在盛有水的圆筒形容器内,铁块甲放在木块乙上,木块乙浮在水面上,木块受的浮力为F,水对容器底部的压强为P,水面距容器底部的高度为h.现将甲取下并用轻绳系在乙的下方,如图(b)所示,则( )A. 浮力F减小B. 压强P减小C. 高度h减小D. 甲受到的合力减小
如图(a)所示,在盛有水的圆筒形容器内,铁块甲放在木块乙上,木块乙浮在水面上,木块受的浮力为F,水对容器底部的压强为P,水面距容器底部的高度为h.现将甲取下并用轻绳系在乙的下方,如图(b)所示,则( )
A. 浮力F减小
B. 压强P减小
C. 高度h减小
D. 甲受到的合力减小
(1)由图可知木块乙和铁块甲在a、b两图中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于它们的总重力,由此可知a、b两种情况中甲、乙两物体受到的浮力相等;
∵F浮=ρ水V排g,
∴甲、乙两物体排开水的体积相同,
由图可知,a图中铁块还没有浸入水中,b图中铁块全部浸没在水中,所以b图中木块乙受到水的浮力减小;故A选项正确.
(2)由阿基米德原理知道它们排开水的体积相同,则水面距容器底部的高度不变,则由液体压强公式P=ρgh可知,水对容器底部的压强不变,故B、C选项错误.
(3)当铁块甲放在木块乙上,甲受重力和乙对它的支持力,此时甲处于静止状态,合力为0.现将甲取下并用轻绳系在乙的下方,如图(b)所示,甲受浮力,乙对它的拉力,还有重力,此时甲处于静止状态,合力为0.所以甲受到的合力没有改变.故选项D错误.
故选A.
答案解析:①把甲、乙当做一个整体分析,由图可知在a、b两图中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力相等,等于它们的总重力.
②由阿基米德原理知道它们排开水的体积相同,可得水深相同,根据液体压强公式判断容器底部受到水的压强的大小关系.
③对a、b两种情况下的铁块进行受力分析.
考试点:物体的浮沉条件及其应用.
知识点:本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,把甲、乙当做一个整体分析,根据漂浮条件得出甲,乙受浮力相同,进而得出甲、乙作为一个整体,排开水的体积相同是本题的关键.