Question

如圖所示，有一體積為l00cm³的木塊漂浮在容器的水面上，容器內水面剛好與容器口相平，木塊露出水面的體積為40cm ³；若要使露出水面的體積剛好浸沒在水中，需要給木塊施加一個向下    N的力，此時容器對水平桌面的壓強    （選填“變大”、“不變”或“變小”）  （不計水溢出后容器外壁所附著的水的重力）．

Answer 1

【答案】分析：（1）木塊漂浮在水面上時，浮力等于重力，即G_木=F_浮；當木塊全部沒入水中時，其受到的浮力增大，此時G_木+F=F_浮′，據此求出壓力的大小．
（2）容器對水平桌面的壓力等于容器重力、水的重力和木塊重力的和，受力面積等于容器的底面積，因此容器對水平桌面的壓強變化取決于壓力的變化．
解答：解：（1）木塊漂浮時：G_木=F_浮=ρ_水gV_排--①
在壓力作用下全部體積浸沒在水中時：G_木+F=F_浮′=ρ_水gV_木--②
②-①得：F=ρ_水gV_木-ρ_水gV_排=ρ_水gV_露=1×10³kg/m³×10N/kg×40×10^-6m³=0.4N
（2）由以上可以看出，施加的壓力等于原來露出水面的那部分體積木塊受到的浮力，也就等于這部分體積木塊排開水的重力；
因此，施加壓力后溢出水的重力等于施加的壓力，即容器對水平桌面的壓力不變，容器的底面積不變，因此容器對水平桌面的壓強也不變．
故答案為：0.4；不變．
點評：該題重點考查了阿基米德原理公式的應用以及物體受力情況的分析，屬于一個中檔題．