Question

如圖所示，在一個開口錐形瓶內注入適量水，然后將它放在水平桌面上．此時水對錐形瓶底的壓力為3牛；現在錐形瓶內放入一個重為G₁的木塊，水對錐形瓶底的壓力變為4牛；在錐形瓶內再放入一個重為G₂的木塊，水對錐形瓶底的壓力變為5牛．木塊與錐形瓶始終不接觸，則（ ）

A．G₁＜G₂＜1牛
B．G₂＜G₁＜1牛
C．G₁=G₂=1牛
D．G₁＞G₂＞1牛

Answer 1

【答案】分析：（1）求出放入木塊前、后水對容器底部的壓力，得出壓力差F₁′-F₁=ρgs（h′-h）；
（2）因為木塊漂浮，所以G_木=G_排=ρgV_排；又因為容器為下粗上細的容器，所以s（h′-h）＞V_排，
從而得出F₁′-F₁＞G_木；注意越往上部，液體的實際質量越少．因而可以得到G₂＜G₁．
解答：解：水對容器底部的壓力：
F₁=ps=ρghs，
∴放入木塊后，水對容器底部的壓力：
F₁′=P′s=ρgh′s；
則：F₁′-F₁=ρgs（h′-h），
∵放入木塊后，漂浮，
∴G_木=G_排=ρgV_排，
∵容器為上細下粗的容器，
∴s（h′-h）＞V_排，
∴F₁′-F_1^＞G_木；
即：4N-3N=1N＞G₁；5N-4N=1N＞G₂；
注意越往上部，液體的實際質量越少；
所以G₂＜G₁＜1N．
故選B．
點評：本題考查了學生對物體的漂浮條件、液體壓強公式和壓強定義式的掌握和運用，對于壓力、壓強的分析計算：
①固體先求壓力后壓強，液體先求壓強后壓力；
②上細下粗的容器，液體對容器底的壓力F＞G，上粗下細的容器，液體對容器底的壓力F＜G．