Question

某同学在一个较大的锥形瓶内注入水，然后将它放在水平桌面上，如图所示，此时水对锥形瓶底的压力为F₁，锥形瓶对桌面的压力为F₂．然后该同学又将一个重为3N的木球放入瓶内，木球漂浮在水面上．放入木球后，压力F₁和F₂的变化情况是（ ）

A．F₁、F₂的增量均大于3N
B．F₁、F₂的增量均等于3N
C．F₁的增量大于3N，F₂的增量等于3N
D．F₁的增量小于3N，F₂的增量大于3N

Answer

求出放入木块前、后水对容器底部的压力，得出压力差F1′-F1=ρgs（h′-h）；因为木球漂浮，所以G木=G排=ρgV排；又因为容器为下粗上细的容器，所以s（h′-h）＞V排，从而得出F1′-F1＞G木；
对于F2来说，将瓶子、水、木块看做一个整体，对桌面的压力的增加量等于木块重．
【解析】
水对容器底部的压力：
F1=ps=ρghs，
∴放入木球后，水对容器底部的压力：
F1′=P′s=ρgh′s；则：
F1′-F1=ρgs（h′-h），
∵放入木球后，球漂浮，
∴G木=G排=ρgV排，
∵容器为下粗上细的容器，
∴s（h′-h）＞V排，
∴F1′-F1＞G木，
即：△F1＞3N；
放入木球前，锥形瓶对桌面的压力为：
F=G水+G瓶，
放入木球后，锥形瓶对桌面的压力为：
F2=G水+G瓶+G木，
∴△F2=F2-F=G木=3N．
故选C．