如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式将物体a和小玻璃杯漂浮在水面上.设甲、乙两图中物体a和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为P甲和P乙,则
A.F甲<F乙,P甲=Pz
B.F甲=F乙,P甲<p乙
C.F甲=F乙,P甲=P乙
D.F甲>F乙,P甲>p乙
C
①由于甲、乙两图中,物体都处于漂浮状态,要比较F甲和F乙的大小,可利用物体的浮沉条件进行判断.
②容器底受到的水的压强和水的深度有关,由于容器底面积一定,当物体排开水的体积越大时,液面就越高,容器底受到的压强就越大;因此必须得到V甲排和V乙排的大小关系;根据①中得出的F甲、F乙的大小关系,结合阿基米德原理,即可得出V甲排和V乙排的关系,由此得解.
解答:设物体a和小玻璃杯的总重为G,由题意知,甲乙两图中,物体都是漂浮在水面上,
由物体的浮沉条件知:F甲=G,F乙=G,即:F甲=F乙;
则:ρ水gV甲排=ρ水gV乙排,即:V甲排=V乙排;
由于容器的底面积一定,所以甲乙两图中,水面的升高值h甲、h乙的大小关系如下:
△h甲===△h乙;
因此甲乙两图中,液面的高度是相同的,由P=ρgh可知,当ρ一定时,若h相等,则P相等;
因此甲乙两图中,水对液面的压强关系为:P甲=P乙;
综上可得:F甲=F乙,P甲=P乙;
故选C.
点评:以物体的浮沉条件得出F甲、F乙的大小关系,是此题的突破口,把握住物体在水中所处的状态是解题的关键.