Question

3．物體A漂浮在水面上．當(dāng)給物體A施加一個豎直向上的1.96N拉力時，物體A還有一部分體積在水中．設(shè)盛水容器為一個底面積為1dm²的圓筒形容器．求前后兩種情況水對容器底的壓強減少了多少？

Answer 1

分析 利用漂浮的條件和阿基米德原理求出物體所受浮力的變化，從而求出物體排開水的體積的變化，根據(jù)圓筒的底面積求出水面的變化值，最后根據(jù)液體壓強計算公式求出水對容器底壓強的變化．

解答 解：物體A漂浮時：F_浮=G，
當(dāng)施加一個豎直向上的力后，F(xiàn)_拉+F_浮′=G，
所以F_浮-F_浮′=F_拉=1.96N，
由于F_浮=ρ_液gV_排，
所以ρ_液gV_排-ρ_液gV_排′=1.96N，
V_排-V_排′=$\frac{1.96N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=2×10^-4m³，
V_排-V_排′=S△h，
因此△h=$\frac{{V}_{排}-{V}_{排}′}{S}$=$\frac{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2×10^-2m，
前后兩種情況水對容器底的壓強減少：△p=ρg△h=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×2×10^-2m=196Pa．
答：前后兩種情況水對容器底壓強減小了196Pa．

點評 本題考查了學(xué)生對阿基米德原理和液體壓強計算公式的掌握，具有一定的難度，掌握相關(guān)公式是解題的關(guān)鍵．