Question

將一只裝滿水的溢水杯放在水平桌面上，如圖（甲）所示，此時(shí)杯底對桌面的壓強(qiáng)為p₁；若將一石塊用細(xì)線系著緩慢放入杯底，有一部分水溢出，穩(wěn)定后如圖（乙）所示，此時(shí)杯底對桌面的壓強(qiáng)為p₂，如果改用小木塊輕輕放在圖（甲）的溢水杯中，也有一部分水溢出，穩(wěn)定后如圖（丙）所示，此時(shí)杯底對桌面的壓強(qiáng)為p₃，則（　　）

A、p₁最大

B、p₂最大

C、p₃最大

D、一樣大

Answer 1

分析：（1）若將一石塊用細(xì)線系著緩慢放入杯底，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道石塊受到的浮力等于排開的水的重力（溢出水的重力），而因?yàn)槭瘔K下沉，石塊的重力大于浮力，據(jù)此可以得出石塊的重力和溢出水的重力的大小關(guān)系，進(jìn)而得出放入石塊后杯對桌面的壓力變化，而受力面積不變，根據(jù)壓強(qiáng)公式p=

F

S

得出壓強(qiáng)變化；
（2）如果將小木塊輕輕放在圖（甲）的溢水杯中，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道石塊受到的浮力等于排開的水的重力（溢出水的重力），而因?yàn)槟緣K漂浮，木塊的重力等于浮力，據(jù)此可以得出木塊的重力和溢出水的重力的大小關(guān)系，進(jìn)而得出放入木塊后杯對桌面的壓力變化，而受力面積不變，根據(jù)壓強(qiáng)公式p=

F

S

得出壓強(qiáng)變化．

解答：解：（1）若將一石塊用細(xì)線系著緩慢放入杯底，有一部分水溢出：
∵石塊下沉，
∴F_浮石＜G_石，
∵F_浮石=G_排=G_溢，
∴G_石＞G_溢，
∴放入石塊后杯對桌面的壓力將變大，而受力面積不變，
∵p=

F

S

，
∴杯對桌面的壓強(qiáng)將變大，即p₂＞p₁；
（2）如果將小木塊輕輕放在圖（甲）的溢水杯中，有一部分水溢出，
∵木塊漂浮，
∴F_浮木=G_木，
∵F_浮木=G_排′=G_溢′，
∴G_木=G_溢′，
∴放入木塊后杯對桌面的壓力不變，而受力面積不變，
∵p=

F

S

，
∴杯對桌面的壓強(qiáng)不變，即p₃=p₁．
由以上分析可知，p₂＞p₁=p₃；
故選B．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、物體的浮沉條件的掌握和運(yùn)用，能根據(jù)浮沉條件和阿基米德原理判斷出放入石塊（木塊）后杯子對桌面的壓力變化情況是本題的關(guān)鍵．