题目内容

20.如图所示,水平桌面上放置一个装有重20N的水的平底烧杯,一个重为5N的木块,用细线系在烧杯底浸没在水中,如图甲所示.剪掉细线后,木块上浮至静止,如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.甲图中水杯底的压力等于20N
B.乙图中木块对水的压力等于5N
C.从甲图到乙图,浮力变小,水对杯底的压强不变
D.从甲图到乙图,浮力变小,杯对桌面的压强变大

分析 (1)根据p=ρgh判断压强变化,由F=pS判断压力大小变化;
(2)浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于物体上下表面受到的压力之差;
(3)根据阿基米德原理,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关;液体内部的压强与液体的密度和深度有关,据此分析.

解答 解:A、如图甲所示,未放入木块前,容器底部受到的压力:F=pS=ρghS=ρgV=mg=G=20N,当放入木块后,水的深度会增加,由p=ρgh可得底部受的压强会变大,依据F=pS可得底部所受的压力会变大,即大于20N,故A不正确;
B、由图乙可从甲图到乙图,知,木块漂浮在水面上,即F浮=G木=5N,根据浮力产生的原因,F浮=F向上-F向下=F向上-0N=5N,可得:F向上=5N,故B正确;
C、从甲图到乙图可知,物体排开水的体积变小,由F浮=ρV排g可知所受浮力变小,乙图中水面下降,即h变小,由p=ρgh可得,容器底部受到的压强变小;故C不正确;
D、从甲图到乙图,水平桌面受到的压力F=G水+G杯+G木不变,由p=$\frac{F}{S}$可得,杯对桌面的压强不变,故D不正确.
故选B.

点评 本题考查浮力和压强的公式运用,要理解影响浮力和液体内部压强大小的因素.

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