Question

将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，球形橡皮泥沉在水底，碗形橡皮泥漂浮在水面，两个橡皮泥受到水的浮力分别为F_甲和F_乙，两个杯底受到水的压强分别为p_甲和p_乙．则下列说法正确的是（ ）
A．F_甲=F_乙
B．F_甲＞F_乙
C．p_甲=p_乙
D．p_甲＜p_乙

Answer 1

【答案】分析：实心球橡皮泥沉到容器底部，受到的浮力F_甲＜G；碗状橡皮泥漂浮在水面，受到的浮力F_乙=G；而碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同，据此判断它们所受浮力的大小关系；再根据阿基米德原理分析排开水的体积关系，得出哪个烧杯水的水面升高的多，则哪一个的杯底受到水的压强就大．
解答：解：∵实心球橡皮泥沉到容器底部，
∴实心球橡皮泥受到的浮力：
F_甲＜G，-----------------------①
∵碗状橡皮泥漂浮在水面，
∴碗状橡皮泥受到的浮力：
F_乙=G，------------------------②
由①②可得：
F_甲＜F_乙；
再根据浮力公式F_浮=ρ_水v_排g可知：
∴排开水的体积：v_甲＜v_乙，
即：实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积，
∴乙杯中水面升高得多，
根据液体压强公式P=ρgh知：
乙杯底受到水的压强大，即p_甲＜p_乙．
故选D．
点评：本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，确定碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同是本题的关键．注意正确判断出实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积．