Question

11．如圖甲，一個容器中裝有一定質量的水（未裝滿），然后倒置如圖乙所示（在圖乙中未畫出水的深度），水對容器底部的壓強P_甲＜P_乙，水對容器底部的壓力F_甲＞F_乙，容器對桌面的壓力F'_甲=F'_乙，容器對桌面的壓強P'_甲＜P'_乙．（均選填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）倒置后，液體深度增大，由液體壓強公式得出容器底受到液體壓強的變化情況；
根據(jù)水對容器底部的壓力F=pS_底=ρ_水ghS_底，通過比較hS_底的大小討論水對容器底部的壓力的變化；
（2）在水平桌面上，物體對桌面的壓力等于物體重，倒置后壓力不變、受力面積變小，根據(jù)壓強公式判斷桌面受到的壓強變化．

解答 解：由于圓臺形容器上細下粗，容器中裝有一定質量的水，沒有裝滿容器，
（1）倒置后，液體深度h增大，
根據(jù)p=ρgh，水對容器底的壓強增大，P_甲＞P_乙；
水對容器底部的壓力F=pS_底=ρ_水ghS_底，
其中h_甲S_底甲即為圖1中黑色部分的體積，大于原來容器內(nèi)水的體積，h_甲S_底＞V_水；

h_乙S_底乙即為圖2中黑色部分的體積，h_乙S_底乙＜V_水；
故h_甲S_底＞h_乙S_底，根據(jù)水對容器底部的壓力F=pS_底=ρ_水ghS_底，
所以，甲圖中水對容器底部的壓力F'_甲 大于乙圖中水對容器底部的壓力F_乙'；
（2）容器對水平桌面的壓力屬于固體產(chǎn)生的壓力，大小等于水與容器的重力之和，故正放和倒放時容器對桌面的壓力F不變；
而由于乙圖中受力面積變小，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$，故乙對水平桌面的壓強變大．
故答案為：＜；＞；=；＜．

點評 本題考查了學生對壓強定義式、液體壓強公式的掌握和運用，要分清壓力是固體產(chǎn)的還是液體產(chǎn)生的．在水平桌面上，物體對桌面的壓力等于物體重，只有柱形液柱對容器底部的壓力等于液柱的重力．為易錯題，難度也較大．