试题

题目:
青果学院(2008·丰台区二模)如图所示的容器,上部横截面积为S1,底部横截面积为S2,容器上下两部分高分别为h1、h2,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
FS2
S1
FS2
S1
.(用题中字母表示)
答案
FS2
S1

解:绳子剪断前,金属球受到力之间的关系为:F浮1=G+F,
绳子剪断以后,金属球受到力之间的关系为:F浮2=G
所以剪断后浮力减小了△F=F浮1-F浮2=G+F-G=F,
排水体积减小了△V=
F
ρg

所以水的深度减小了△h=
△V
S1
=
F
ρgS1

液体对容器底部的压强减小了△P=ρg△h=
F
S1

液体对容器底部的压力减少了△F=△PS2=
FS2
S1

故答案为:
FS2
S1
考点梳理
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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