Question

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

（1）此時(shí)橡皮泥對(duì)桌面的壓強(qiáng)是500帕．
（2）若沿豎直向下切去一塊，則剩余部分對(duì)桌面的壓強(qiáng)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(shí)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(shí)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(gè)很有用的土儀器．將它分別放到盛不同液體的杯中，靜止時(shí)的情景如圖2所示．對(duì)于這個(gè)土儀器所運(yùn)用的知識(shí)或用途，下列說(shuō)法中不正確的是B
A．運(yùn)用了二力平衡的知識(shí)                              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(yùn)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(duì)桌面的壓強(qiáng)；
（2）分析沿豎直方向切去一塊時(shí)，受力面積和壓力的變化，再根據(jù)壓強(qiáng)公式判斷剩余部分對(duì)桌面的壓強(qiáng)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(lèi)、狀態(tài)和溫度有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無(wú)關(guān)．
（3）實(shí)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(shí)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(zhǎng)方體的橡皮對(duì)桌面的壓強(qiáng)：
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(shí)，受力面積和重力（即對(duì)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(duì)桌面的壓強(qiáng)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(wú)關(guān)，所以若沿豎直向下切去一塊，橡皮的密度不變．
（3）實(shí)心球橡皮泥沉到容器底部，
實(shí)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(gè)土儀器在液體中處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到液體對(duì)它豎直向上的浮力和重力，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力．故A正確．
B、土儀器無(wú)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(duì)平衡力，重力不變，所以浮力也不變．故B錯(cuò)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(shí)，其浸入液體的體積不同，可以利用其浸入液體的體積，來(lái)確定液體密度的大小．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(diǎn)評(píng) （1）此題考查了壓強(qiáng)的簡(jiǎn)單計(jì)算和壓強(qiáng)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(diǎn)是分析沿豎直方向切去一塊時(shí)受力面積和壓力的變化，確定對(duì)桌面的壓強(qiáng)不變．
（2）本題考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用，確定碗狀和實(shí)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(cuò)題，不要受題中圖的誤導(dǎo)，因?yàn)閺念}圖上看出實(shí)心橡皮泥排開(kāi)的水的體積大于碗狀橡皮泥排開(kāi)的水的體積．