题目内容
【题目】如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等体积的液体.将物块A放在甲容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住物块A,使其浸没,且不与容器接触,A静止时所受的浮力为F1 , 液体对甲容器底的压强为p1;用一根不计质量的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触,B静止时其所受的浮力为F2 , 液体对乙容器底的压强为p2 . 已知物块A与B完全相同,细杆、细线与相应物体间的作用力均不为零,忽略细杆、细线浸入液体中的体积,下列判断正确的是( )
A.p1<p2
B.F1<F2
C.若撤去细杆,物块A静止时,甲容器对桌面的压力变小
D.若剪断细线,物块B静止时,乙容器中液体对容器底的压力变小
【答案】C
【解析】解: 用一根不计质量的细杆压住物块A,使其浸没,说明此时A受到的浮力大于重力;
用一根不计质量的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,说明此时B受到的浮力小于重力;
撤去细杆后,物体A将会漂浮在甲液体中,则甲液体的密度要大于A的密度,即ρ甲>ρA;
剪断细线后,B在乙液体中会下沉,则乙液体的密度小于B的密度,即ρ乙<ρB;
已知物块A与B完全相同,即ρA=ρB , 比较可知ρ甲>ρ乙;
A、因为ρ甲>ρ乙 , 液体深度相同,所以,根据p=ρgh可知,p1>p2 , 故A错误;
B、AB两物体排开液体的体积相同,ρ甲>ρ乙 , 根据阿基米德原理可知,A受到的浮力大于B受到的浮力,即F1>F2 , 故B错误;
C、撤去细杆前,以容器、液体和物块A的整体为研究对象,整体受向下的总重力、向下的细杆压力和向上的支持力,则桌面受到的压力为:F=F支=G液+G容器+GA+F杆压;
撤去细杆后,F杆压变为0,则桌面受到的压力与整个装置的重力相等,即F'=F支′=G液+G容器+GA;
所以,撤去细杆后,甲容器对桌面的压力减小,故C正确;
D、若剪断细线,物块B静止时会沉底,V排不变,则乙容器中液面的高度不变,液体压强不变,根据F=pS可知,液体对容器底的压力不变,故D错误.
故选:C.
【考点精析】认真审题,首先需要了解压强大小比较(增大压强与减小压强的方法:当压力一定时,增大受力面积可以减小压强,减小受力面积可以增大压强;当受力面积一定时,增大压力可以增大压强,减小压力可以减小压强),还要掌握阿基米德原理(阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F浮= G排 =ρ液gv排)的相关知识才是答题的关键.