Question

【題目】如圖所示，水平桌面上兩個相同的玻璃缸裝滿了水，水中分別漂浮著大、小兩只玩具鴨。甲、乙兩圖中水對缸底的壓強分別為P1和P2，缸對桌面的壓強分別為P1ˊ和P2ˊ兩只玩具鴨受到的浮力分別為F1和F2，則它們的大小關系為：P1 ______P2，P1ˊ ______P2ˊ，F1 ______F2，若乙圖中小玩具鴨的質量為15g，它排開水的體積是______cm3。

Answer 1

【答案】 15

【解析】

（1）由圖和題意可知，甲、乙兩個完全相同的玻璃缸裝滿了水，玩具鴨放入后水的深度h仍然相同，根據P=ρgh可知，水對容器底部的壓強相等，即：P1=P2；

（2）因甲、乙兩個玻璃缸完全相同裝滿了水時，水的質量相等，根據水平面上物體的壓力和自身的重力相等可知，甲、乙兩個玻璃缸裝滿水時對桌面的壓力相等；由于玩具鴨子漂浮，根據漂浮條件和阿基米德原理可知：G物=F浮=G排，即玩具鴨的重力與溢出水的重力相等，所以漂浮著玩具時玻璃缸對桌面的壓力仍然相等，由于玻璃缸完全相同（底面積相同），則由可知，此時缸對桌面的壓強相等，即：P1ˊ=P2ˊ；

（3）甲、乙缸裝滿了水，玩具鴨子漂浮，根據圖示可知，甲缸中鴨子排開水的體積大，

根據阿基米德原理可知，甲缸中鴨子受到的浮力大，即：F1>F2；

（4）若乙圖中小玩具鴨的質量為15g，則漂浮條件和阿基米德原理可知：G排=F浮=G物，即：m排g=m物g，所以，m排=m物=15g，由ρ=可得它排開水的體積：V排。