Question

9．有個玻璃茶杯，第一次杯內放重物G₁，放到水里后杯口剛好與水面相平．第二次杯口向下浸入水里，杯內空氣無外逸，在杯底上放重物G₂，杯底剛好與水面相平，如圖所示，判斷G₁與G₂大小關系．

Answer 1

分析 物體漂浮在水中時，物體受到的浮力等于其重力，由圖可知兩種狀態(tài)下排開水的體積關系，應用浮力公式即可比較兩物體的重力關系．

解答 解：設茶杯的容積為V，重力為G，
當第一次杯內放重物G₁，杯口剛好與水面相平，玻璃茶杯全部浸沒水中，V_排1=V，則G+G₁=F_浮1=ρ_水gV_排1=ρ_水gV，
當第二次杯口向下浸入水里，杯內空氣無外逸，在杯底上放重物G₂，杯底剛好與水面相平，
由圖可知：此時，由于杯內空氣受壓體積變小，V_排2＜V，
則G+G₂=F_浮2=ρ_水gV_排2＜ρ_水gV，
所以，G+G₂＜G+G₁；則G₁＞G₂．
答：G₁與G₂大小關系是：G₁＞G₂．

點評 本題考查物體的重力關系，應用物體的沉浮條件、浮力公式即可正確解題，關鍵是根據圖示比較得出兩種狀態(tài)下排開水的體積關系．