Question

4．如圖所示，把裝水的大燒杯放在水平升降臺(tái)上，將一輕質(zhì)玻璃杯倒扣在水中，玻璃杯內(nèi)封閉一些氣體，玻璃杯底用支架固定，支架在水中部分的體積忽略不計(jì)，水面都是靜止的．將升降臺(tái)緩慢升起一定高度（玻璃杯口沒有接觸大燒杯底部），水面靜止后，下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

• A． 玻璃杯內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大
• B． 玻璃杯外、內(nèi)水面高度差變大
• C． 大燒杯底部?jī)?nèi)表面受到的壓強(qiáng)變大
• D． 支架對(duì)玻璃杯的壓力變小

Answer 1

分析 （1）將升降臺(tái)緩慢升起一定高度，燒杯所處水的深度變大，由液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρgh判斷水產(chǎn)生的壓強(qiáng)的變化；進(jìn)一步判斷出玻璃杯內(nèi)空氣體積的變化和氣體壓強(qiáng)的變化情況；
（2）由氣體壓強(qiáng)的變化可知玻璃杯外、內(nèi)水面高度的變化；
（3）玻璃杯排開水的體積變小，大燒餅內(nèi)的液面會(huì)下降，據(jù)此判斷出水對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)變化；
（4）玻璃杯和水作為整體受到的重力不變，水對(duì)放入其中的玻璃杯施加了一個(gè)向上的浮力，力是相互作用的，那么玻璃杯會(huì)施加給燒杯和水這個(gè)整體一個(gè)向下的壓力（F_壓=F_浮），當(dāng)升降臺(tái)緩慢升起一定高度時(shí)，空氣體積減小，排開水的體積減小，浮力減少，相應(yīng)的支架對(duì)玻璃杯的壓力變�。�

解答 解：
A、將升降臺(tái)緩慢升起一定高度，玻璃杯處水的深度變大，由p=ρgh可知，液體的壓強(qiáng)變大，玻璃杯內(nèi)空氣的體積會(huì)變小，氣體壓強(qiáng)變大，故A正確；
B、在大燒杯上升的過程中，玻璃杯所在位置液體壓強(qiáng)變大，玻璃杯內(nèi)部氣體體積變小，有部分水進(jìn)入玻璃杯，大燒杯液面下降，大燒杯液面降低h₁，橫截面積S₁；玻璃杯內(nèi)水面上升高度h₂，橫截面積S₂；h₁ S₁=h₂S₂，由于S₁＞S₂，所以h₁＜h₂，從而得到玻璃杯內(nèi)外液面差變小，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)前面分析可知，玻璃杯內(nèi)空氣的體積會(huì)變小，則部分水會(huì)進(jìn)入玻璃杯，所以大燒杯內(nèi)的水面下降，因此大燒杯底部?jī)?nèi)表面受到水的壓強(qiáng)變小，故C錯(cuò)誤；
D、由于玻璃杯的重力不變，排開水的體積變小，浮力變小，玻璃杯底部受到支架的壓力F_壓=F_浮-G，重力不變，浮力變小，支架對(duì)玻璃杯的壓力變��；故D正確．
故選BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系及壓強(qiáng)大小的比較，明確玻璃杯排開水的體積的變化是解題的關(guān)鍵，此題屬于中等題．