Question

如图所示，一空瓷碗漂浮在足够深的盛水容器中，现用筷子将空碗缓慢地竖直压入水中并沉入容器底静止。请在答题卡的坐标上画出从开始压碗直至碗底接触容器底这一过程中，水对容器底的压强p随碗底位置s（碗底距离液面的高度）变化关系的大致图象______。（下压过程碗口始终向上，不考虑筷子浸入水中的体积）

Answer

【解析】

空碗开始时在水面漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，此时碗底距离液面的高度不为零，用筷子将空碗缓慢地竖直压入水中的过程中，碗排开水的体积变大，容器内水面上升，由于碗的形状是下窄上宽，碗下降相同的高度时，容器内水面上升的高度先小后大，当碗口和水面相平时，容器内水面的高度最大，当碗浸没下沉直至沉底的过程中，排开水的体积不变，此时受到的浮力小于自身的重力，即小于漂浮时受到的浮力，综上可知，容器内水面上升的先慢后快，然后水面突然下降并保持不变，由p=ρgh可知，水对容器底的压强p随碗底位置s的增大先慢后快的增大，后突然减小并保持不变，如图所示

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