Question

如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底．若苹果的质量、体积及受到的浮力分别为m₁、V₁和F₁，梨子的质量、体积及受到的浮力分别为m₂、V₂和F₂，则：

(1)以下几种条件中一定使F₁大于F₂的是_____（填序号）

①m₁=m₂；            ②m₁>m₂；            ③V₁>V₂；            ④V₁=V₂

(2)若梨子的体积V₂为300cm³，当苹果的质量m₁为_____g时，F₁=F₂。

(3)若不增加器材，要增大水对梨子压强，具体的做法是_____。

Answer

①② 300 将苹果压入水中

【解析】

(1)[1]由于苹果漂浮，梨子沉底，则根据浮沉条件可知

F1＝G1＝m1g，F2＜G2＝m2g

①若m1＞m2，由上式可知F1＞F2，故①符合题意；

②若m1＝m2，由上式可知F1＞F2，故②符合题意；

由于苹果漂浮，梨子沉底，则

V排1＜V1 ，V排2＝V2

③若V1＞V2，则V排1与V排2的大小不能比较，所以，F1不一定大于F２，故③不符合题意；

④若V1＝V2，则V排1＜V排2，根据F浮＝ρ水gV排可知F1＜F２，故④不符合题意。

故选①②。

(2)[2]若梨子的体积V2为300cm3，由于梨子沉底，则

V排2＝V2＝300cm3＝3×10−4m3

所以梨子受到的浮力

F2＝ρ水g V排2＝1.0×103kg/m3×3×10−4m3×10N/kg＝3N

由题知

F1＝F2＝3N

根据漂浮条件可得苹果的重力

G1＝F1＝3N

所以，苹果的质量

(3)[3]根据p＝ρgh可知影响液体压强的因素是液体的密度和深度，由于梨子沉底，则增大液体密度和增大液体的深度都可以增大梨子受到的液体压强，由于不增加器材，则只有增大水的深度，故可以将苹果压入水中（水面会上升），从而增大水的深度，增大水对梨子的压强。