Question

10．在一支平底試管內(nèi)裝入適量鐵砂，然后先后放入裝有甲、乙兩種不同液體的燒杯里（如圖1）．
（1）請?jiān)趫D2中畫出試管（含鐵砂）所受重力和浮力的示意圖．（力的作用點(diǎn)畫在O點(diǎn)）
（2）試管在甲液體里排開的液體質(zhì)量等于（選填：“大于”、“等于”或“小于”）試管在乙液體里排開的液體質(zhì)量；裝甲液體的燒杯底內(nèi)部所受液體壓強(qiáng)小于（均選填：“大于”、“等于”或“小于”）裝乙液體的燒杯底內(nèi)部所受液體壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）對試管此時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行受力分析，明確要畫出的兩個(gè)力的三要素，并注意比較此時(shí)兩個(gè)力的大小不同．
（2）試管漂浮時(shí)浮力等于重力，在兩圖中都是漂浮，而且是同一試管，所以浮力相同，由圖中可看出在甲液體中試管浸入部分較大，即V_排大，再利用F_浮=ρgV_排即可比較出兩容器中液體密度的大��；根據(jù)公式p=ρgh可求比較出液體對兩容器底的壓強(qiáng)大小

解答 解：
（1）試管漂浮在水中，重力等于所受浮力，兩個(gè)力都作用在重心，方向相反，如圖所示：

（2）因?yàn)橥�一試管，在兩種液體中都漂浮，
所以F_浮=G，
試管在兩種液體中受到的浮力：
F_甲=F_乙=G，
又因?yàn)镕_浮=G_排=m_排g=ρ_液V_排g，V_排甲＞V_排乙．
所以ρ_甲＜ρ_乙．
由圖可知兩容器液面h_甲＜h_乙，利用p=ρgh可得液體對兩容器底的壓強(qiáng)P_甲＜P_乙．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）等于；小于．

點(diǎn)評 （1）第一問考查了浮力與重力示意圖的畫法，看似簡單但卻包含了易錯(cuò)點(diǎn)，那就是一定要注意到在漂浮時(shí)，物體的重力是等于浮力的．
（2）第二問考查液體壓強(qiáng)公式公式和浮力的應(yīng)用，關(guān)鍵知道物體漂浮時(shí)浮力等于重力，影響浮力的因素是液體密度和排開液體的體積，影響液體壓強(qiáng)的因素是液體密度和液體深度，本題影響因素是液體的密度．