在底面积为S2的柱形水槽中放有部分水,在水面上浮着一块横截面积为S1的柱状物块,物块浸入水中的深度为h,如图(a)所示.沿物块上下面中心的连线,将物块镂空贯通,镂空部分的横截面积为S0,物块平衡后如图(b)所示,与图(a)比较,水面下降的高度为________;将镂下的部分压在物块上,平衡后如图(c)所示,与图(a)比较,物块下端下下降的高度为________.
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解析分析:(1)根据物体漂浮可知,受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理和密度公式以及体积公式得出图(a)和图(b)中浸入液体的深度相同;物体排开水体积的减小量等于镂空部分排开水的体积,然后根据体积公式求出水面下降的高度.(2)将镂下的部分压在物块上,物体的重力不变,受到的浮力不变,排开水的体积不变,而此时浸入水部分圆柱体的底面积减小,根据体积公式求出物块下端下降的高度.
解答:(1)∵物体漂浮,∴F浮=G,∵F浮=ρ液gV排=ρ液gS物h浸入,G物=m物g=ρ物S物h物g∴=,比值不变,故镂空前后,物块浸入水中的深度h不变;镂空后,排开水的体积减少了S0h,∴水面下降了h下降=.(2)压上去后,物体重量跟原来一样,故排水体积也跟原来一样为S1h;在水中的深度:h2=,深度跟原来图a比较,物块下端下降了:h2-h=-h=.故