Question

【題目】如圖所示，將蘋果和梨子放入水中后，蘋果漂浮，梨子沉底．若蘋果的質量、體積及受到的浮力分別為m1、V1和F1，梨子的質量、體積及受到的浮力分別為m2、V2和F2，則：

(1)以下幾種條件中一定使F1大于F2的是_____（填序號）

①m1=m2； ②m1>m2； ③V1>V2； ④V1=V2

(2)若梨子的體積V2為300cm3，當蘋果的質量m1為_____g時，F1=F2。

(3)若不增加器材，要增大水對梨子壓強，具體的做法是_____。

Answer 1

【答案】①② 300 將蘋果壓入水中

【解析】

(1)[1]由于蘋果漂浮，梨子沉底，則根據浮沉條件可知

F1＝G1＝m1g，F2＜G2＝m2g

①若m1＞m2，由上式可知F1＞F2，故①符合題意；

②若m1＝m2，由上式可知F1＞F2，故②符合題意；

由于蘋果漂浮，梨子沉底，則

V排1＜V1 ，V排2＝V2

③若V1＞V2，則V排1與V排2的大小不能比較，所以，F1不一定大于F２，故③不符合題意；

④若V1＝V2，則V排1＜V排2，根據F浮＝ρ水gV排可知F1＜F２，故④不符合題意。

故選①②。

(2)[2]若梨子的體積V2為300cm3，由于梨子沉底，則

V排2＝V2＝300cm3＝3×104m3

所以梨子受到的浮力

F2＝ρ水g V排2＝1.0×103kg/m3×3×104m3×10N/kg＝3N

由題知

F1＝F2＝3N

根據漂浮條件可得蘋果的重力

G1＝F1＝3N

所以，蘋果的質量

(3)[3]根據p＝ρgh可知影響液體壓強的因素是液體的密度和深度，由于梨子沉底，則增大液體密度和增大液體的深度都可以增大梨子受到的液體壓強，由于不增加器材，則只有增大水的深度，故可以將蘋果壓入水中（水面會上升），從而增大水的深度，增大水對梨子的壓強。