Question

4．如图所示，容器有水，有一塑料管下面挂一实心小铁块，漂浮在水面上，则（　　）

• A． 若将小铁块取下放入水中，试管仍漂浮，则容器内的液面高度不变
• B． 若将小铁块取下放入水中，试管仍漂浮，则容器内的液面上升
• C． 若将小铁块取下放入试管中，试管仍漂浮，则容器内的液面高度不变
• D． 若将小铁块取下放入试管中，试管仍漂浮，则试管外壁上A点受到液体的压强变小

Answer 1

分析 （1）把小铁块和塑料试管看做整体，整体漂浮，受到的浮力和它们的重力相等，若将小铁块取下放入水中，小铁块下沉，试管漂浮，根据物体浮沉条件比较两种情况下它们的浮力关系，然后判断出排开水的体积变化，进一步可知容器内水深度的变化；
（2）把小铁块和塑料管看做整体，整体漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，此时排开水的体积等于小铁块的体积加上试管排开水的体积，将小铁块取下放入试管中时，整体的重力不变，仍漂浮，受到的浮力不变，则排开水的体积不变，即液体的深度不变，此时排开水的体积为试管排开水的体积，据此比较两种情况下试管排开水的体积变化，从而得出试管外壁A点所处的深度变化，根据p=ρgh比较试管外壁A点受到液体的压强变化．

解答 解：
AB、把小铁块和塑料试管看做整体，整体漂浮，则整体受到的浮力F_浮=G_铁+G_试管--------①
若将小铁块取下放入水中，小铁块下沉，受到的浮力F_浮铁＜G_铁，
试管漂浮受到的浮力F_浮试管=G_试管，
此时两者受到的浮力之和F_浮′=F_浮铁+F_浮试管＜G_铁+G_试管-----------②
比较①②可知，整体受到的浮力减小，
由F_浮=ρgV_排可知，两者排开水的体积变小，液面下降，故A、B错误；
CD、如图所示，把小铁块和塑料试管看做整体，整体漂浮，受到的浮力和总重力相等，此时排开水的体积等于小铁块的体积加上试管排开水的体积；
若将小铁块取下放入试管中，整体的重力不变，仍漂浮，所以两种情况下受到的浮力相等，总的排开水的体积不变，容器中水的深度不变，即容器内的液面高度不变，故C正确；
将小铁块取下放入试管中时，只有试管排开水，则试管排开水的体积变大，试管外壁A点所处的深度变大，
由p=ρgh可知，试管外壁A点受到液体的压强增大，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理以及液体压强公式的应用，正确的判断出将小铁块取下放入试管中和将细线剪断时整体浮力的变化是关键．