在底面积为S2的柱形水槽中放有部分水,在水面上浮着一块横截面积为S1的柱状物块,物块浸入水中的深度为h,如图(a)所示。沿物块上下面中心的连线,将物块镂空贯通,镂空部分的横截面积为S0,物块放回水中。求:
(1)平衡后如图(b)所示,与图(a)比较,水面下降的高度;
(2)将镂下的部分压在物块上,再次平衡后如图(c)所示,与图(a)比较,物块下端下降的高度。
(1)(2)
【解析】
(1).∵物体漂浮,
∴F浮=G,
∵F浮=ρ液gV排=ρ液gS物h浸入,
G物=m物g=ρ物S物h物g
∴=,比值不变,故镂空前后,物块浸入水中的深度h不变;
镂空后,排开水的体积减少了S0h,
∴水面下降了h下降=。
(2).压上去后,物体重量跟原来一样,故排水体积也跟原来一样为S1h;
在水中的深度:
h2= ,
深度跟原来图a比较,物块下端下降了:
h2﹣h=﹣h=。
答:(1).水面下降高度为。
(2).物块下端下降的高度为。