Question

17．珍珍非常喜歡玩橡皮泥．一天她將一塊重為0.5N的長方體橡皮泥側(cè)放于水平桌面上，測出它與桌面的接觸面積是1×10^-3m²．求：

（1）此時橡皮泥對桌面的壓強是500帕．
（2）若沿豎直向下切去一塊，則剩余部分對桌面的壓強有何變化？不變；橡皮泥的密度又有何變化？不變（填“變大”或“變小”或“不變”）．
（3）如果珍珍將這塊橡皮泥分成相同的兩塊，并做成實心球形和碗形（如圖1），分別放入相同的甲、乙兩杯水中，則靜止時甲杯中橡皮泥所受的浮力小于乙杯中橡皮泥所受的浮力（選填“大于”、“小于”或“等于”）；而乙杯中水面升高得較多．
（4）珍珍又將適量的橡皮泥捏黏在鉛筆的一端（能使鉛筆豎直浮在液體中），這就制成了一個很有用的土儀器．將它分別放到盛不同液體的杯中，靜止時的情景如圖2所示．對于這個土儀器所運用的知識或用途，下列說法中不正確的是B
A．運用了二力平衡的知識                              B．土儀器在圖甲中受到的浮力大于圖乙
C．用它可以比較不同液體密度的大小             D．運用了物體的漂浮條件．

Answer 1

分析 （1）水平面上物體的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出它對桌面的壓強；
（2）分析沿豎直方向切去一塊時，受力面積和壓力的變化，再根據(jù)壓強公式判斷剩余部分對桌面的壓強的變化；
單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫這種物質(zhì)的密度，密度是物質(zhì)本身的一種特性，與物質(zhì)的種類、狀態(tài)和溫度有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān)．
（3）實心球橡皮泥沉到容器底部，受到的浮力F_球＜G；碗狀橡皮泥漂浮在水面，受到的浮力F_碗=G；而碗狀和實心球狀的橡皮泥受到的重力相同，據(jù)此判斷它們所受浮力的大小關(guān)系，再利用F_浮=ρgV_排分析水面升高關(guān)系．
（4）從圖中可以看出，物體在不同液體中，浸入的深度不同，但始終漂浮，所以浮力相等，等于自身的重力，根據(jù)公式F_浮=ρgV_排可以比較液體密度的大�。�

解答 解：（1）長方體的橡皮對桌面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{0.5N}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=500Pa；
（2）若沿豎直方向切去一塊時，受力面積和重力（即對桌面的壓力）減小的倍數(shù)相等，所以，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知，剩余部分對桌面的壓強不變．
由于密度是物質(zhì)本身的一種特性，與物體的質(zhì)量、體積無關(guān)，所以若沿豎直向下切去一塊，橡皮的密度不變．
（3）實心球橡皮泥沉到容器底部，
實心球橡皮泥受到的浮力：F_浮甲＜G，------------------①
碗狀橡皮泥漂浮在水面，
碗狀橡皮泥受到的浮力：F_浮乙=G，---------------------②
由①②可得：F_浮甲＜F_浮乙；
由F_浮=ρgV_排可得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，
所以V_排乙＞V_排甲，則乙杯中水面升高得較多；
（4）A、這個土儀器在液體中處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到液體對它豎直向上的浮力和重力，這兩個力是一對平衡力．故A正確．
B、土儀器無論是在密度大的液體中還是在密度小的液體中都是處于平衡狀態(tài)，所受的浮力與重力始終是一對平衡力，重力不變，所以浮力也不變．故B錯誤．
C、根據(jù)公式ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$可知，由于浮力不變，當(dāng)其浸入不同液體中時，其浸入液體的體積不同，可以利用其浸入液體的體積，來確定液體密度的大�。�故C正確．
D、漂浮在液面上的物體受到的浮力等于其本身的重力，這就是漂浮條件．故D正確．
故選B．
故答案為：（1）500；（2）不變；不變；（3）小于；乙；（4）B．

點評 （1）此題考查了壓強的簡單計算和壓強公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，難點是分析沿豎直方向切去一塊時受力面積和壓力的變化，確定對桌面的壓強不變．
（2）本題考查了學(xué)生對阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運用，確定碗狀和實心球狀的橡皮泥受到的重力相同是本題的關(guān)鍵．本題為易錯題，不要受題中圖的誤導(dǎo)，因為從題圖上看出實心橡皮泥排開的水的體積大于碗狀橡皮泥排開的水的體積．