Question

4．如圖所示，容器有水，有一塑料管下面掛一實(shí)心小鐵塊，漂浮在水面上，則（　�。�

• A． 若將小鐵塊取下放入水中，試管仍漂浮，則容器內(nèi)的液面高度不變
• B． 若將小鐵塊取下放入水中，試管仍漂浮，則容器內(nèi)的液面上升
• C． 若將小鐵塊取下放入試管中，試管仍漂浮，則容器內(nèi)的液面高度不變
• D． 若將小鐵塊取下放入試管中，試管仍漂浮，則試管外壁上A點(diǎn)受到液體的壓強(qiáng)變小

Answer 1

分析 （1）把小鐵塊和塑料試管看做整體，整體漂浮，受到的浮力和它們的重力相等，若將小鐵塊取下放入水中，小鐵塊下沉，試管漂浮，根據(jù)物體浮沉條件比較兩種情況下它們的浮力關(guān)系，然后判斷出排開(kāi)水的體積變化，進(jìn)一步可知容器內(nèi)水深度的變化；
（2）把小鐵塊和塑料管看做整體，整體漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，此時(shí)排開(kāi)水的體積等于小鐵塊的體積加上試管排開(kāi)水的體積，將小鐵塊取下放入試管中時(shí)，整體的重力不變，仍漂浮，受到的浮力不變，則排開(kāi)水的體積不變，即液體的深度不變，此時(shí)排開(kāi)水的體積為試管排開(kāi)水的體積，據(jù)此比較兩種情況下試管排開(kāi)水的體積變化，從而得出試管外壁A點(diǎn)所處的深度變化，根據(jù)p=ρgh比較試管外壁A點(diǎn)受到液體的壓強(qiáng)變化．

解答 解：
AB、把小鐵塊和塑料試管看做整體，整體漂浮，則整體受到的浮力F_浮=G_鐵+G_試管--------①
若將小鐵塊取下放入水中，小鐵塊下沉，受到的浮力F_浮鐵＜G_鐵，
試管漂浮受到的浮力F_浮試管=G_試管，
此時(shí)兩者受到的浮力之和F_浮′=F_浮鐵+F_浮試管＜G_鐵+G_試管-----------②
比較①②可知，整體受到的浮力減小，
由F_浮=ρgV_排可知，兩者排開(kāi)水的體積變小，液面下降，故A、B錯(cuò)誤；
CD、如圖所示，把小鐵塊和塑料試管看做整體，整體漂浮，受到的浮力和總重力相等，此時(shí)排開(kāi)水的體積等于小鐵塊的體積加上試管排開(kāi)水的體積；
若將小鐵塊取下放入試管中，整體的重力不變，仍漂浮，所以兩種情況下受到的浮力相等，總的排開(kāi)水的體積不變，容器中水的深度不變，即容器內(nèi)的液面高度不變，故C正確；
將小鐵塊取下放入試管中時(shí)，只有試管排開(kāi)水，則試管排開(kāi)水的體積變大，試管外壁A點(diǎn)所處的深度變大，
由p=ρgh可知，試管外壁A點(diǎn)受到液體的壓強(qiáng)增大，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物體浮沉條件和阿基米德原理以及液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，正確的判斷出將小鐵塊取下放入試管中和將細(xì)線剪斷時(shí)整體浮力的變化是關(guān)鍵．