Question

13．如圖（a），（b）所示，將同一長方體木塊以兩種方式放在底面積相同的兩個圓柱形盛水容器中，則水對木塊底部產(chǎn)生的壓強P_a小于P_b，水對木塊底部產(chǎn)生的壓力F_a等于F_b木塊放入前后，水對容器底部壓強的變化量△P_a 等于△P_b（均選填“大于”，“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)液體壓強公式p=ρ_水gh判斷木塊底部所受水的壓強關(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的變化量．

解答 解：（1）液體產(chǎn)生的壓強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p_a小于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，水對容器底部壓強的變化量△p_a=△p_b．
故答案為：小于；等于；等于．

點評 該題考查壓強的大小比較，涉及到物體漂浮條件、壓強公式及其應用、浮力產(chǎn)生的原因、阿基米德原理，是一道綜合性很強的題目，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．