Question

一道物理题

一道物理题，学霸讲讲，谢谢

Answer 1

所谓“溢水杯”，就是水杯的最高水位是一个定值（即水位不会超过溢水口），那么水对杯底的压强也是一个定值。设溢水杯的底面积为S1，最高水位为h1，最大的装水体积为V1（V1=S1×h1），铝块的体积为V2（也就是铝块放入溢水杯后，排开的水的体积）。设水的密度为ρ。假设溢水杯的重量为“0”，则溢水杯装满水时的电子秤读数即为水对杯底的压力W1= h1×ρ×S1=V1×ρ（压力=压强×作用面积）（可以理解为水是直接作用于电子秤上）。在溢水杯放入铝块时，由于铝块没有与杯底接触，则杯底只受到水的压力作用。因为水位（h1）没有变化，所以水的压强（h1×ρ）没有变化，则杯底的压力就没有变化。既然杯底的压力没有变化，则电子秤的读数就应该没有变化，仍然应为“W1”。放入铝块后，剩余的水的体积VS=V1-V2。这就表示“铝块对电子秤的作用力+VS×ρ（剩余的水重量）=W1”。即“铝块对电子秤的作用力+VS×ρ”=W1=V1×ρ，可得“铝块对电子秤的作用力”=V1×ρ-VS×ρ=V1×ρ-（V1-V2）×ρ=V2×ρ，也就是说“铝块对电子秤的作用力”=铝块排开的水的重量，相当于铝块对“水”的作用力=铝块排开的水的重量。根据作用力=反作用力，就是说【水对铝块的“浮力”=铝块排开的水的重量】，也就证明了阿基米德定律：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。

Answer 2

浸没在水中的铝块受到浮力=排开水的重力，铝块对水的压力=排开水的重力，所以水对容器底部的压力不变，因此ABC均错，只有D对。