Question

【初三物理题】各位帮帮忙啊~~题目如下：

晓亮同学为了检验某种材料的物理性质， 将此材料制成底面积为 S1 的圆柱形浮体 A。 然后在水平放置的底面积为 S2 的圆柱形容器中，装一定质量的水(如图甲所不)。圆 柱形浮体 A 通过细绳与滑轮组相连静止在水中，浮体 A 有 3∕5 的体积露出水面， 此时测力计读数为 F，之后浮体 A 在测力计的拉动下匀速浸入水中，直到刚好完全 浸没 (如图乙所示)，此过程中水面上升了 h。(细绳和滑轮的质量、摩擦力均忽略不 计) (1)此过程中浮体 A 所受的浮力_________ (选填“变大” 、 “变小”或“不变”)。 (2)分析浮体 A 的受力情况，判断此过程中测力计读数如何变化，并写出推导过程。 (3)请推导出浮体 A 刚好完全浸没时，水在浮体 A 底面处产生压强 P 的表达式。

Answer 1

解：
（1）变大（F=ρgV排，浮体A下沉，排开水的体积 V排 变大，所以浮力变大）
（2）受力情况：受到地球对浮体A的重力G，水对浮体A的浮力 F浮，绳对浮体A的拉力 F拉，一共三个力。
此过程中，测力计的读数变小。因为测力计的读数F=绳的拉力 F拉=重力G—浮力 F浮，浮力F浮变大，所以读数F变小。
（3）液体压强公式P=ρgh，因为一开始浮体A只有3/5露出水面，然后全部下沉后水面上升h，所以推出，2/5的浮体A可以使水面上升h的高度，那么浮体A全部下沉会使水面上升5/2h的高度，所以浮体A的底部离液体表面的深度是5/2h，所以最后结果压强的表达式：P=ρg（5/2）h。
由于不会打下标的字，所以浮力用“F浮” 表示，拉力用“F拉”表示，排开水的体积“V排”表示

Answer 2

1.变大
2.变小，浮力变大，拉力自然变小~
3.关键在于计算出圆柱体的长度L
假设水面上升h时，圆柱体下降h'，则有如下方程式：
（1）h+h'=(3/5)L
（2）(S2-S1)h=S1h'
解方程可得L=(5/3)(S2/S1)h
所以压强P=ρg(5/3)(S2/S1)h

Answer 3

你说的如图， 图呢？ 图在那里？亲

追问