问题 选择题

图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m,木块浮出水面的高度为h1(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面时,木块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪断后(图c),木块浮出水面的高度h3

A.

B.

C.

D.

答案

答案:A

题目分析:把木块M和铁块m看做一个整体,图a中排开水的体积Va与图b排开水的体积Vb.而图c只研究长方体木块M排开水的体积VC.根据沉浮条件得出排水体积大小的关系,从而得出木块浮出水面的高度。

设长方体木块的底面积为S,高为h;把木块M和铁块m看做一个整体,两种情况都是处于漂浮状态,浮力等于木块和铁块的总重力,浮力相等.在同种液体中它们受到的浮力相等,排开液体的体积相等;即Va=Vb

又∵Va=Sh-Sh1,Vb=Sh-Sh2+Vm,所以Sh-Sh1=Sh-Sh2+Vm

∴Vm=S(h2-h1)----------①

由图a可知:木块和铁块的漂浮时

F=G+G

∴ρgS(h-h1)=ρgSh+ρgVm------②;

将①式代入②式得:------③.

将细绳剪断后(图c)木块漂浮;GM=FM;即ρgSh=ρgS(h-h3);

--------④;

将③式代入④式得:

故选A。

点评:解答本题的关键是图a与图b中要把木块和铁块看作一个整体,利用图a的重力和浮力关系,图a与图b中之间的浮力相等而得到的排开的水体积相等的关系得出木块高h的表达式;知道在图c中只是木块浮出水面,高度只决定于木块本身,本题难度较大。

单项选择题 A1/A2型题
多项选择题