解题思路:AB、B在木块上漂浮,受到的浮力等于木块重加上金属块重;将金属块B从木块A上取下,放入水中并浸没,此时二者受到的浮力等于木块受到的浮力加上金属块B受到的浮力;比较前后受到的浮力大小,得出排开水的体积关系,从而得出水位高低关系,再利用液体压强公式分析水对容器底的压强大小关系;
C、金属的密度大于水的密度,在水中下沉至水底,金属块的重等于金属块受到的浮力加上支持力,借助重力公式和阿基米德原理求金属块的体积;
D、金属块B在木块上漂浮,木块A恰好没入水中,受到的浮力等于木块重加上金属块重,知道木块的体积,利用阿基米德原理受到的浮力可求;金属块重可求,进而求出木块重,再利用密度公式和重力公式求木块的密度.
AB、如图,B在木块上漂浮,F浮1=G木+GB,
将金属块B从木块A上取下,放入水中,金属的密度大于水的密度,B将下沉,而木块漂浮,此时二者受到的浮力F浮2=G木+F浮B,
∵GB>F浮B,
∴F浮1>F浮2,
∵F浮=ρ水V排g,
∴前后排开水的体积:
V排1>V排2,
∴容器内水深:h1>h2,
∵p=ρgh,
∴p1>p2,故A正确、B错;
C、∵ρB>ρ水,
∴B在水中下沉至水底,
GB=F支+F浮,
即:ρBVBg=20N+ρ水V排Bg=20N+ρ水VBg,
VB=
20N
ρBg−ρ水g=
20N
(3×103kg/m3− 1×103kg/m3) × 10N/kg=1×10-3m3,故C错;
D、金属块B在木块上漂浮,木块A恰好没入水中,
F浮=GB+G木,
即:ρ水V木g=ρBVBg+ρ木V木g,
ρ水V木=ρBVB+ρ木V木,
1×103kg/m3×7.5×10-3m3=3×103kg/m3×1×10-3m3+ρ木×7.5×10-3m3,
解得:
ρ木=0.6×103kg/m3,故D正确.
故选AD.
点评:
本题考点: 物体的浮沉条件及其应用;密度公式的应用;力的合成与应用;重力的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理.
考点点评: 本题虽是选择题,实质是力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体的浮沉条件、力的合成的掌握和运用,知识点多,要求灵活运用所学知识,属于难题.