Question

【題目】如圖甲所示，對一深度很淺的皮碗施壓，將其固定在水平玻璃板的下表面（玻璃板可隨固定裝置在豎直方向上下移動）．用力擠出皮碗中的全部空氣，皮碗在大氣壓的作用下牢牢的“平貼”在玻璃上了。皮碗的吸附面積為10cm2．在皮碗中心有一根可承受足夠拉力的細(xì)線，細(xì)線下端可懸掛物體。（不計皮碗、細(xì)線的重力，大氣壓取1×105Pa）

（1）為了使皮碗不脫落，細(xì)線上懸掛物體的最大重力是多少？

（2）現(xiàn)有一個掛在細(xì)線下的物塊浸沒在薄壁圓柱形容器的水中（物塊不沾水、不吸水），容器置于水平桌面上，容器底面積為400cm2．向上移動玻璃，物塊在細(xì)線的拉力作用下從水中開始以不變的速度緩慢豎直向上運動。上升到距水面一定高度處。圖乙是該過程中細(xì)線拉力F隨時間t變化的圖象。不計水的阻力，求物塊離開水面后，容器底部受到的水的壓強減小了多少？

Answer 1

【答案】（1）100N；（2）750Pa。

【解析】分析：（1）為了使皮碗不脫落，細(xì)線上懸掛物體的重力應(yīng)小于或等于大氣對皮碗的壓力，利用求細(xì)線上懸掛物體的最大重力；

（2）由圖乙可知，物塊全部在水中時細(xì)線拉力，物塊離開水面后細(xì)線拉力，此時物塊的重力，物塊受到的浮力，利用 求物塊排開水的體積，利用求物塊全部離開水面后，水面降低的深度，再利用求容器底受到水的壓強減小值。

解答：（1）用力擠出皮碗中的全部空氣，為了使皮碗不脫落，細(xì)線上懸掛物體的重力應(yīng)小于或等于大氣對皮碗的壓力，則細(xì)線上懸掛物體的最大重力：；

（2）由圖乙可知，物塊全部在水中時細(xì)線拉力，物塊離開水面后細(xì)線拉力，因物塊勻速上升，則物塊的重力，物塊浸沒時受到的浮力：

，由得物塊排開水的體積：，物塊全部離開水面后，水面降低的高度：，物塊離開水面后，容器底部受到水的壓強減小量：。

答：（1）為了使皮碗不脫落，細(xì)線上懸掛物體的最大重力是100N；

（2）不計水的阻力，物塊離開水面后，容器底部受到的水的壓強減小了750Pa。