题目内容
【题目】沈精致同学利用塑料矿泉水瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在瓶内的水面上(水的密度为),矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,此时小玻璃瓶露出水面的高度为,如图所示。小空玻璃瓶的质量为,横截面积为,当用力挤压矿泉水瓶侧面,少量水进入小玻璃瓶内,使“浮沉子”向下运动,恰好能在水中悬浮。(不计小玻璃瓶中气体的质量及小玻璃瓶瓶口处体积)求:
(1)当“浮沉子”在如图位置漂浮时,小玻璃瓶内外水面高度差;
(2)当“浮沉子”恰好在水中悬浮,与漂浮时相比较,小玻璃瓶内水对瓶口处压强的变化量。
【答案】(1)(2)
【解析】
根据题中“沈精致同学利用塑料矿泉水瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”。…… 使“浮沉子”向下运动,恰好能在水中悬浮。求“浮沉子”悬浮与漂浮时相比较,小玻璃瓶内水对瓶口处压强的变化量。”可知,本题综合考查浮力的知识,根据阿基米德原理和浮沉条件进行解答。
(1)设小玻璃瓶瓶口处到矿泉水瓶水面的高度为,小玻璃瓶内水的高度为。
因小玻璃瓶漂浮,故有:
,
,
,
。
(2)当小玻璃瓶由漂浮变为悬浮时,有水进入到小瓶中,小瓶中水增加的重力等于小瓶增加的浮力,即:
。
答:(1)当“浮沉子”在如图位置漂浮时,小玻璃瓶内外水面高度差为;
(2)当“浮沉子”恰好在水中悬浮,与漂浮时相比较,小玻璃瓶内水对瓶口处压强的变化量为。
练习册系列答案
相关题目