Question

【題目】如圖所示，把裝水的大燒杯放在水平升降臺上，將一輕質玻璃杯倒扣在水中，玻璃杯內封閉一些氣體，玻璃杯底用支架固定，支架在水中部分的體積忽略不計，水面都是靜止的.將升降臺緩慢升起一定高度（玻璃杯口沒有接觸大燒杯底部），水面靜止后，下列說法錯誤的是（ ）

A.玻璃杯內氣體壓強變大
B.玻璃杯外、內水面高度差變大
C.大燒杯底部內表面受到的壓強變大
D.支架對玻璃杯的壓力變小

Answer 1

【答案】C
【解析】

A、將升降臺緩慢升起一定高度，玻璃杯處水的深度變大，由p=ρgh可知，液體的壓強變大，玻璃杯內空氣的體積會變小，氣體壓強變大，故A說法正確，不符合題意；
B、在大燒杯上升的過程中，玻璃杯所在位置液體壓強變大，玻璃杯內部氣體體積變小，有部分水進入玻璃杯，大燒杯液面下降，大燒杯液面降低h1，橫截面積S1；玻璃杯內水面上升高度h2，橫截面積S2；h1 S1=h2S2，由于S1＞S2，所以h1＜h2，從而得到玻璃杯內外液面差變小，故B說法正確，不符合題意；
C、根據前面分析可知，玻璃杯內空氣的體積會變小，則部分水會進入玻璃杯，所以大燒杯內的水面下降，因此大燒杯底部內表面受到水的壓強變小，故C說法錯誤，符合題意；
D、由于玻璃杯的重力不變，排開水的體積變小，浮力變小，玻璃杯底部受到支架的壓力F壓=F浮-G，重力不變，浮力變小，支架對玻璃杯的壓力變小；故D說法正確，不符合題意．
故答案為：C．

（1）將升降臺緩慢升起一定高度，燒杯所處水的深度變大，由液體壓強計算公式p=ρgh判斷水產生的壓強的變化；進一步判斷出玻璃杯內空氣體積的變化和氣體壓強的變化情況；
（2）由氣體壓強的變化可知玻璃杯外、內水面高度的變化；
（3）玻璃杯排開水的體積變小，大燒餅內的液面會下降，據此判斷出水對燒杯底部的壓強變化；
（4）玻璃杯和水作為整體受到的重力不變，水對放入其中的玻璃杯施加了一個向上的浮力，力是相互作用的，那么玻璃杯會施加給燒杯和水這個整體一個向下的壓力（F壓=F浮），當升降臺緩慢升起一定高度時，空氣體積減小，排開水的體積減小，浮力減少，相應的支架對玻璃杯的壓力變小．