Question

18． 在一支平底試管內裝入適量鐵砂，然后先后放入裝有甲、乙兩種不同液體的燒杯里，如圖所示兩燒杯的液面相平．下列說法正確的是（　�。�

• A． 試管在甲液體中受到的浮力較大
• B． 試管在甲乙液體里排開的液體質量相同
• C． 裝乙液體的燒杯底部所受壓強較大
• D． 在甲液體中試管底部所受液體壓力較大

Answer 1

分析 （1）同一支裝入適量的鐵砂的平底試管在兩液體中都漂浮，受到的浮力相等、都等于自身重力；
（2）根據阿基米德原理F_浮=G_排=m_排g判斷排開液體的質量關系；
（3）而排開液體的體積不同，根據公式F_浮=ρgV_排可判斷兩液體密度的大小；
（4）根據浮力實質得下表面受到的壓力關系，利用F=pS比較試管底部所受壓力大小關系．

解答 解：
（1）因為同一支裝入適量鐵砂的平底試管在兩液體中都漂浮，
故試管受到的浮力：F_甲=F_乙=G，故A錯誤；
（2）由阿基米德原理可得F_浮=G_排=m_排g，且F_甲=F_乙，
所以，兩試管排開液體的質量相等，故B正確；
（3）由圖可知，排開的液體體積V_甲＞V_乙，且F_甲=F_乙，
由F_浮=ρ_水V_排g可知，ρ_甲＜ρ_乙，
兩燒杯的液面相平，則液體的深度相同，
根據p=ρgh知，裝乙液體的燒杯底部所受壓強較大，故C正確；
（4）由浮力產生的原因可知，物體受到的浮力等于物體上下表面受到液體的壓力差，而試管上表面受到的壓力為0，所以F_浮=F_下表面-F_上表面=F_下表面，
因兩試管受到的浮力相等，所以兩試管下表面受到的液體壓力相等，故D錯誤．
故選BC．

點評 本題考查了學生對阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用，知識點多、綜合性強，屬于難題，要求靈活運用所學知識分析判斷．區分浮力和液體壓強的影響因素：決定浮力大小的是液體的密度和排開液體的體積．