Question

如圖示，裝有石塊的小船浮在水面上時所受浮力為F₁，當(dāng)把石塊投入水中后，石塊所受浮力為F₂，池底對石塊的支持力為N，下列判斷中不正確的是（　�。�

• A、空船所受浮力為F₁-F₂-N
• B、池底所受水的壓力減小
• C、石塊所受重力等于F₁-F₂
• D、船排開水的體積減小了

  N+F2

  ρ水g

Answer 1

分析：當(dāng)把石塊投入水中后，石塊下沉至池底，石塊受到水的浮力加上池底對石塊的支持力等于石塊重，據(jù)此求出石塊重；
石塊在船上受到的浮力等于船重加上石塊重；石塊放入水中二者受到的浮力等于船重加上石塊受到的浮力．
由此可以比較兩種情況下受浮力大小關(guān)系，再根據(jù)阿基米德原理判斷排開水的體積大小，從而得出水位升降，再根據(jù)液體壓強(qiáng)公式和壓強(qiáng)定義式判斷池底所受水的壓力變化情況．

解答：解：把石塊投入水中后，石塊下沉至池底，
石塊的重：
G_石=F_浮+F_支=F₂+N，--------------------①
石塊在船上，二者受到水的浮力：
F₁=G_船+G_石，
船重：
G_船=F₁-G_石=F₁-（F₂+N）=F₁-F₂-N，--------②
∵F_浮=ρ_水v_排g，
∴排開水的體積：
v_排=

G船+G石

ρ水g

船自身排開水的體積：
v_排′=

G船

ρ水g

，
把石塊投入水中后，船排開水的體積減小了：
△v_排=v_排-v_排′=

G船+G石

ρ水g

-

G船

ρ水g

=

G石

ρ水g

=

F2+N

ρ水g

，-----------------③
把石塊投入水中后，二者受到水的浮力：
F₁′=G_船+F_石，
∵石塊在水中下沉，
∴石塊在水中受到水的浮力小于石塊重，
∴F₁＞F₁′，
∵F_浮=ρ_水v_排g，
∴將石塊放入水中后，二者排開水的體積變小，使得池內(nèi)水位下降、水深h變��；
∵p=ρgh，
∴水對池底的壓強(qiáng)變小，
∵p=

F

s

，
∴水對池底的壓力變小，--------------------------④
由①②③④可知，C選項(xiàng)符合題意．
故選C．

點(diǎn)評：本題為力學(xué)綜合題，涉及到壓強(qiáng)定義式、液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、物體漂浮條件．要根據(jù)題目提供條件分別求出各選項(xiàng)的答案進(jìn)行判斷．