试题
题目:
(2008·丰台区二模)如图所示的容器,上部横截面积为S
1
,底部横截面积为S
2
,容器上下两部分高分别为h
1
、h
2
,容器中盛有某种液体,有一个空心金属球用细绳系住,绳的另一端栓在容器底部,此时球全部浸没在液体中,位置如图,绳对球的拉力为F,如将细绳剪断待空心金属球静止后液体对容器底部的压力减小了
F
S
2
S
1
F
S
2
S
1
.(用题中字母表示)
答案
F
S
2
S
1
解:绳子剪断前,金属球受到力之间的关系为:F
浮1
=G
球
+F,
绳子剪断以后,金属球受到力之间的关系为:F
浮2
=G
球
,
所以剪断后浮力减小了△F
浮
=F
浮1
-F
浮2
=G
球
+F-G
球
=F,
排水体积减小了△V=
F
ρg
,
所以水的深度减小了△h=
△V
S
1
=
F
ρg
S
1
,
液体对容器底部的压强减小了△P=ρg△h=
F
S
1
,
液体对容器底部的压力减少了△F=△PS
2
=
F
S
2
S
1
.
故答案为:
F
S
2
S
1
.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
压强的大小及其计算.
分别对绳子剪断前后对小球受力分析求出受到的浮力,利用两次浮力之差和阿基米德原理求出排水体积减小的量,进一步根据体积公式求出水深度减小的量,最后利用P=ρgh和F=PS求出液体对容器底部压力的减少值.
本题考查了物体受力平衡条件的和阿基米德原理的应用,关键是找到绳子剪断前后浮力的变化量,进一步找出液体深度的变化量.对于此类不规则形状的容器,液体的压强或压强的变化,一般用公式P=ρgh进行分析解答.
应用题.
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