Question

为了研究将物体浸没在水中时水对容器底部压强的增加量Δp_水与物体体积、质量的关系，小李和小华两位同学将质量和体积不同的物体分别浸没在盛有水的同一圆柱形容器中，并分别进行了实验。

（1）小李探究：Δp_水与放入物体质量m的关系，于是选择质量不同、体积相同的三个物体，先后浸没在盛有水的同一圆柱形容器中，并测得Δp_水。实验示意图及相应数据见表一。

表一

实验序号	1	2	3
实验示意图
m(千克)	4.0	3.0	2.0
Δp水(帕)	1500	1500	1500

分析比较表一中Δp_水和相关条件，可得：Δp_水与m________（选填“有关”或“无关”）。

（2）小华探究：Δp_水与放入的物体的体积V的关系，于是选择质量相同、体积不同的合金物块先后浸没在盛有水的同一圆柱形容器，并测得Δp_水。实验数据记录在表二中。

表二                                          表三

实验序号	1	2	3	4		实验序号	5	6
m(千克)	16.0	16.0	16.0	16.0		m(千克)	16.0	16.0
V(米^3)	2×10^-3	4×10^-3	6×10^-3	8×10^-3		V(米^3)	10×10^-3	12×10^-3
Δp水(帕)	2000	4000	6000	8000		Δp水(帕)	9500

① 分析比较表二中的第三行和第四行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当物体浸没在盛有水的同一圆柱形容器中，______________________。

② 小华继续实验，实验数据记录在表三中。发现测得的实验数据与表二中的结论不符合，原因可能是______。请判断实验序号6中的相关数据：Δp_水_____9500帕（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

③ 若容器的容积为V_容，底面积为S，在该容器中倒入水的体积为V_水，将体积为V_物的合金物块浸没在水中，则水对容器底部压强增加量所能达到的最大值Δp_水最大=________。（涉及的物理量均用字母表示）

Answer

无关 △p水 与V成正比 有水从容器中溢出 等于

【解析】

(1)[1]比较表一中△p液和相关条件知道，三次放入容器中的物体质量不同，但△p液的增加量均为1500Pa不变，故得出的结论是：△p液与m无关；

(2)①[2]比较表二中第三行和第四行的数据知道，物体浸没的体积增大几倍，水对容器底部压强的增加量就增大几倍，由此得出的初步结论是：当物体浸没在盛有水的同一圆柱形容器中，△p水 与V成正比；

②[3]由表中数得到△p水 与V成正比的结论知道，物体浸没在水中的体积不断增大，水面不断升高，由于容器的高度是一定的，表三第5次实验中出现，△p水 与V不成正比，可能的原因是容器中水满了，有水从容器中溢出；

[4]由于有水从容器中溢出，所以，第6次实验数据中△p水=9500pa；

③[5]当容器中水满后，水面不再升高，所以

△V最大 =S△h最大 =V容 -V水

由此解得：

，

则水对容器底部压强增加量所能达到的最大值是：

。