《2025年新编基础训练八年级物理全一册通用版S》

13. 将玻璃管两端用橡皮膜蒙住,然后将其放入水中,做成浮力产生原因探究器如图所示。
(1)(甲)图中两侧橡皮膜凹进去,且凹陷程度相同。这说明：同一深度处液体对橡皮膜水平方向的压强大小相同,即没有(选填“有”或“没有”)压力差。
(2)(乙)图中上、下橡皮膜凹陷程度不同,说明液体对下面橡皮膜向上的压强＞(选填“＞”“＜”或“=”)液体对上面橡皮膜向下的压强,即有压力差。
(3) 归纳以上两个实验可知：浮力产生的原因是上、下表面存在压力差。

答案：
(1)相同　没有　
(2)＞　
(3)上、下表面存在压力差

14. (拓展探究题) 张老师在研究浮力产生原因时,做了如下实验,如图是由容器 $A$ 和 $B$ 构成的连通器,$B$ 容器底的中间部分有一个面积为 $80cm^{2}$ 的正方形孔,将密度为 $0.6g/cm^{3}$、棱长为 $10cm$ 的正方体木块放在 $B$ 容器中,且把容器底的正方形孔密合覆盖,然后向 $B$ 容器缓慢注入 $15cm$ 深的水,发现木块没有上浮,静止在 $B$ 容器底部。($\rho_{水}= 1.0× 10^{3}kg/m^{3}$,$g$ 取 $10N/kg$)

(1) 求 $B$ 容器中水对木块上表面压力的大小和方向。
(2) 为使 $B$ 容器中的木块上浮,至少需要在 $A$ 容器中注入距离 $B$ 容器底多深的水？

答案：
(1)5N　垂直上表面向下　
(2)13.75cm 解析:
(1)木块上表面受到水的压强为$p=\rho _{水}gh=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg×(0.15\ m-0.1\ m)=500\ Pa$，上表面所受水的压力为$F=pS=500\ Pa×0.01\ m^{2}=5\ N$，方向垂直上表面向下。
(2)木块的重力为$G=mg=\rho _{木}Vg=0.6×10^{3}\ kg/m^{3}×0.001\ m^{3}×10\ N/kg=6\ N$，则为使B容器中的木块上浮，至少在A中注入的水所产生的向上的压力$F_1=5\ N+6\ N=11\ N$，A中水在B容器底处所要产生的压强应为$p_1=\frac{F_1}{S_{孔}}=\frac{11\ N}{80×10^{-4}\ m^{2}}=1375\ Pa$，因此A中注入距离B容器底水的深度为$h_1=\frac{p_1}{\rho _{水}g}=\frac{1375\ Pa}{1.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg}=0.1375\ m=13.75\ cm$。