Question

（2011?安徽模拟）创意是永无止境的．如图是一款名叫“茶叶棒”的创意产品，可以直接在其内部放茶叶．它内部还有一个浮力结构，可使茶叶棒竖直漂浮在水中．这样设计，既美观可爱，又极大方便了废茶叶的清理工作．已知一个“茶叶棒”质量为40g，把它装上茶叶（茶叶质量不计）后放入横截面积为100cm2的装足量水的圆柱形玻璃杯中（如图）．问：
（1）此“茶叶棒”漂浮在水面上时所受浮力多大（g=10N/kg）？在图中画出“茶叶棒”所受浮力的示意图．
（2）放入“茶叶棒”后杯底所受水的压强和压力如何变化？

Answer 1

分析：（1）“茶叶棒”漂浮在水面上所受的浮力等于自身的重力；
（2）放入“茶叶棒”后，水的深度增加，根据公式P=ρgh可知液体压强的变化，根据公式F=PS可知压力的变化．

解答：解：（1）因为“茶叶棒”漂浮在水面上，所以F_浮=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N；方向竖直向上；如图：
答：“茶叶棒”漂浮在水面上时所受浮力为0.4N；
（2）放入“茶叶棒”后，水的深度增加，根据公式P=ρgh可知杯底所受水的压强变大，根据公式F=PS可知，杯底所受水的压力变大．

点评：本题考查浮力、液体压强和压强公式的应用，要知道物体漂浮时浮力等于自身的重力，还要知道影响液体压强的因素是液体的密度和深度．