Question

【題目】如圖甲所示，對一深度很淺的皮碗施壓，將其固定在水平玻璃板的下表面（玻璃板可隨固定裝置在豎直方向上下移動）．用力擠出皮碗中的全部空氣，皮碗在大氣壓的作用下牢牢的“平貼”在玻璃上了。皮碗的吸附面積為10cm2．在皮碗中心有一根可承受足夠拉力的細線，細線下端可懸掛物體。（不計皮碗、細線的重力，大氣壓取1×105Pa）

（1）為了使皮碗不脫落，細線上懸掛物體的最大重力是多少？

（2）現有一個掛在細線下的物塊浸沒在薄壁圓柱形容器的水中（物塊不沾水、不吸水），容器置于水平桌面上，容器底面積為400cm2．向上移動玻璃，物塊在細線的拉力作用下從水中開始以不變的速度緩慢豎直向上運動。上升到距水面一定高度處。圖乙是該過程中細線拉力F隨時間t變化的圖象。不計水的阻力，求物塊離開水面后，容器底部受到的水的壓強減小了多少？

Answer 1

【答案】（1）100N；（2）750Pa。

【解析】分析：（1）為了使皮碗不脫落，細線上懸掛物體的重力應小于或等于大氣對皮碗的壓力，利用求細線上懸掛物體的最大重力；

（2）由圖乙可知，物塊全部在水中時細線拉力，物塊離開水面后細線拉力，此時物塊的重力，物塊受到的浮力，利用 求物塊排開水的體積，利用求物塊全部離開水面后，水面降低的深度，再利用求容器底受到水的壓強減小值。

解答：（1）用力擠出皮碗中的全部空氣，為了使皮碗不脫落，細線上懸掛物體的重力應小于或等于大氣對皮碗的壓力，則細線上懸掛物體的最大重力：；

（2）由圖乙可知，物塊全部在水中時細線拉力，物塊離開水面后細線拉力，因物塊勻速上升，則物塊的重力，物塊浸沒時受到的浮力：

，由得物塊排開水的體積：，物塊全部離開水面后，水面降低的高度：，物塊離開水面后，容器底部受到水的壓強減小量：。

答：（1）為了使皮碗不脫落，細線上懸掛物體的最大重力是100N；

（2）不計水的阻力，物塊離開水面后，容器底部受到的水的壓強減小了750Pa。