Question

如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地进入水中，一次瓶口朝上（如图甲），一次瓶口朝下（如图乙），这两次药瓶在水里的位置相同．

（1）每次橡皮膜都向内凹，这是因为      ．

（2）若图甲中瓶口距水面深度为5cm，求瓶口橡皮膜所受水的压强．（ρ_水=10³kg/m³，g取10N/kg）

（3）若两次都松开手后，甲图中的塑料药瓶恰好悬浮在水中，则乙图中的塑料药瓶将上浮、下沉还是悬浮？请给出合理的解释．

Answer

（1）液体内部向各个方向都有压强；

（2）瓶口橡皮膜所受水的压强为500Pa；

（3）下沉；由于乙橡皮膜所处的深度更深，所以橡皮膜在下端时比上端时凹进的更深，所以排水的体积小，所受浮力小，浮力小于重力，故金属瓶将下沉

【解析】

试题分析：

（1）因为液体内部朝各个方向都有压强，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹；（2）瓶口橡皮膜所受水的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa；

（3）若都松开手后，甲图中的金属瓶恰好悬浮在水中，说明甲所受的浮力等于重力；

由于乙橡皮膜所处的深度更深，所以橡皮膜在下端时比上端时凹进的更深，所以排水的体积小，所受浮力小，浮力小于重力，故金属瓶将下沉．

答：（1）液体内部向各个方向都有压强；

（2）瓶口橡皮膜所受水的压强为500Pa；

（3）下沉；由于乙橡皮膜所处的深度更深，所以橡皮膜在下端时比上端时凹进的更深，所以排水的体积小，所受浮力小，浮力小于重力，故金属瓶将下沉．