Question

14．如图（a）、（b）所示，将同一长方体木块以两种方式放在容器内水中，则木块底部所受水的压强p_a小于 p_b，木块底部所受水的压力F_a等于 F_b，木块放入前后，水对容器底部压强的变化量△p_a等于△p_b．（均选填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）根据液体压强公式p=ρ_水gh判断木块底部所受水的压强关系；
（2）从浮力产生的原因入手，浸在液体中的物体，受到液体对它竖直向上的浮力，而浮力大小等于物体上、下表面受到的压力差；另外，漂浮在液面的物体，其浮力等于重力．
（3）由（2）知木块在两图中受到的浮力关系，根据F_浮=ρ_水gV_排判断其排开水的体积关系，进而得出水面上升的高度，再利用p=ρ_水gh判断水对容器底部压强的变化量．

解答 解：（1）液体产生的压强与液体密度和物体所处深度有关，由于（b）图中木块所处深度大于（a）图中木块所处深度，根据p=ρ_水gh可知，木块底部所受水的压强p_a＜p_b；
（2）由图可知，木块在两图中都处于漂浮状态，上表面受到水的压力为0，则F_浮=G，同一木块重力相等，则浮力相等，所以，木块底部所受水的压力F_a=F_b；
（3）由（2）知，木块在两图中受到的浮力相等，
根据F_浮=ρ_水gV_排可知，排开水的体积相等，
所以，水面上升的高度相等，
根据p=ρ_水gh可知，木块放入前后，水对容器底部压强的变化量△p_a=△p_b．
故答案为：小于；等于；等于．

点评 该题考查压强的大小比较，涉及到物体漂浮条件、压强公式及其应用、浮力产生的原因、阿基米德原理，是一道综合性很强的题目，利用浮力产生的原因来解答此题可以大大简化思路，使问题变得更简单．