Question

16．如圖所示，甲、乙、丙三個相同的柱形容器內裝有相同質量的水，放置在水平地面上，將木塊放在甲容器中，木塊漂浮，此時水對容器底部的壓力為F₁，容器對地面的壓力為F_甲；將同樣的木塊放入乙容器中，如圖乙所示，用細線系住使木塊浸沒，此時水對容器底部的壓力為F₂，容器對地面的壓力為F_乙；將同樣的木塊放入丙容器中，如圖丙所示，施加一個壓力，使木塊浸沒，此時水對容器底部的壓力為F₃，容器對地面的壓力為F_丙，則F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃的大小關系為F₁＜F₂=F₃，F(xiàn)_甲、F_乙、F_丙的大小關系為F_甲=F_乙＜F_丙．

Answer 1

分析 （1）首先判斷出個容器里的水的深度變化，利用p=ρgh可知壓強的變化，由于容器的底面積相同，利用F=pS即可判斷F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃的大小關系；
（2）由于容器是底面積相同的圓柱形容器放在同一水平地面上，則根據(jù)容器對地面的壓力F=G_總，即可判斷．

解答 解：（1）由于甲、乙、丙三個相同的柱形容器內裝有相同質量的水，
由圖可知：V_排甲＜V_排乙=V_排丙，
所以，甲、乙、丙三個容器內的水深度為：
h_甲＜h_乙=h_丙，
由p=ρgh可知水在底部的產(chǎn)生的壓強：
p_甲＜p_乙=p_丙，
由于容器的底面積相同，根據(jù)F=pS可得：
F₁＜F₂=F₃．
（2）由于容器是底面積相同的圓柱形容器放在同一水平地面上，則：
甲、乙、丙容器對地面的壓力分別為：
F_甲=G_水+G_木；
F_乙=G_水+G_木；
F_丙=G_水+G_木+F；
所以，F(xiàn)_甲=F_乙＜F_丙．
故答案為：F₁＜F₂=F₃；F_甲=F_乙＜F_丙．

點評 本題考查漂浮條件和壓強公式的應用，綜合性強，難度很大，關鍵是知道容器對地面的壓力F=G_總．