Question

甲、乙兩燒杯中裝有質量相等水，將質量相等的木塊和冰塊分別投入兩燒杯中靜止時（水未溢出），木塊所受的浮力    冰塊所受的浮力；甲燒杯底部受到的壓強    乙燒杯底部受到的壓強；木塊露出水的體積    冰塊露出水面的體積．（選填“＞”、“＜”或“=”） （ρ_木=0.6×10³ kg/m³，ρ_冰=0.9×10³ kg/m³）

Answer 1

【答案】分析：因為木塊和冰塊的密度小于水的密度，在水中都漂浮，已知木塊和冰塊的質量相等，根據物體的漂浮條件判斷浮力大小關系；
漂浮時浮力等于自身的重力，據此可知木塊和冰塊排開水的重、體積相同，此時兩燒杯內的水深相同，根據液體壓強公式可知燒杯底受到的壓強關系；
知道木塊和冰塊的密度關系、質量關系，利用密度公式可得體積關系，又知道排開水的體積相同，可知木塊和冰塊露出水面的體積關系．
解答：解：∵ρ_木＜ρ_水，
∴木塊在水中漂浮，
∴木塊受到的浮力：
F_木=G_木=m_木g，
∵ρ_冰＜ρ_水，
∴冰塊在水中漂浮，
∴冰塊受到的浮力：
F_冰=G_冰=m_冰g，
∵m_木=m_冰，
∴F_木=F_冰；
∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴木塊和冰塊排開水的體積相同，
由題知，兩燒杯相同，原來裝同質量的水，所以放入木塊和冰塊后的水深相同，
∵p=ρgh，
∴甲燒杯底部受到的壓強等于乙燒杯底部受到的壓強；
∵ρ=，m_木=m_冰，ρ_木＜ρ_冰，
∴V_木＞V_冰，
∵木塊和冰塊排開水的體積相同，
∴木塊露出水面的體積大于冰塊露出水面的體積．
故答案為：=；=；＞．
點評：本題考查了學生對重力公式、密度公式、液體壓強公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用，知道漂浮時浮力等于自重，據此得出木塊和冰塊受到的浮力相同、排開水重相同、排開水的體積相同是本題的關鍵．