Question

14．如圖（a）、（b）所示，將同一長方體木塊以兩種方式放在容器內(nèi)水中，則木塊底部所受水的壓強(qiáng)p_a小于 p_b，木塊底部所受水的壓力F_a等于 F_b，木塊放入前后，水對容器底部壓強(qiáng)的變化量△p_a等于△p_b．（均選填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ_水gh判斷木塊底部所受水的壓強(qiáng)關(guān)系；
（2）從浮力產(chǎn)生的原因入手，浸在液體中的物體，受到液體對它豎直向上的浮力，而浮力大小等于物體上、下表面受到的壓力差；另外，漂浮在液面的物體，其浮力等于重力．
（3）由（2）知木塊在兩圖中受到的浮力關(guān)系，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排判斷其排開水的體積關(guān)系，進(jìn)而得出水面上升的高度，再利用p=ρ_水gh判斷水對容器底部壓強(qiáng)的變化量．

解答 解：（1）液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與液體密度和物體所處深度有關(guān)，由于（b）圖中木塊所處深度大于（a）圖中木塊所處深度，根據(jù)p=ρ_水gh可知，木塊底部所受水的壓強(qiáng)p_a＜p_b；
（2）由圖可知，木塊在兩圖中都處于漂浮狀態(tài)，上表面受到水的壓力為0，則F_浮=G，同一木塊重力相等，則浮力相等，所以，木塊底部所受水的壓力F_a=F_b；
（3）由（2）知，木塊在兩圖中受到的浮力相等，
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可知，排開水的體積相等，
所以，水面上升的高度相等，
根據(jù)p=ρ_水gh可知，木塊放入前后，水對容器底部壓強(qiáng)的變化量△p_a=△p_b．
故答案為：小于；等于；等于．

點(diǎn)評(píng) 該題考查壓強(qiáng)的大小比較，涉及到物體漂浮條件、壓強(qiáng)公式及其應(yīng)用、浮力產(chǎn)生的原因、阿基米德原理，是一道綜合性很強(qiáng)的題目，利用浮力產(chǎn)生的原因來解答此題可以大大簡化思路，使問題變得更簡單．