拋錨之后
2020-09-10 07:22:44張虎崗
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版 2020年4期
張虎崗
題目：湖中有一艘小船，如果將船上的錨拋到水中，則湖中的水面會(huì)升高、降低，還是不變呢？
解析：據(jù)說這道題出自美國(guó)一輛往來于大學(xué)社區(qū)的巴士上，目的是希望乘客在乘坐巴士時(shí)不會(huì)感到沉悶，在思考物理的過程中感受到樂趣。
拋錨前后，船和錨都排開水，所以判斷水位的變化情況，也就是比較拋錨前后被排開水的體積大小。 拋錨前，船和錨在水上漂浮，處于靜止?fàn)顟B(tài)，船和錨受到的浮力之和F浮 = G船 + G錨;根據(jù)阿基米德原理可知，F(xiàn)浮 = G排 = ρ水gV排，則此時(shí)船和錨排開水的總體積V排 = G錨。此時(shí)船和錨受到的浮力之和F浮′ = F船 + F錨 = G船 + F錨;根據(jù)阿基米德原理可知，F(xiàn)浮 = G排 = ρ水gV排，則此時(shí)船和錨排開水的總體積V′排 = ?。
因?yàn)镚錨>F錨，所以V排>V排，即拋錨后，船和錨排開水的總體積比拋錨前變小了，所以水面會(huì)降低。
練習(xí)：
1. 如果湖面漂浮著一塊冰，冰中凍著一個(gè)小石塊（或小木塊），冰熔化后，水位會(huì)有什么變化呢？
2. 清理池塘中的淤泥時(shí)，工人將池底的淤泥挖出后放在船上，池塘水位會(huì)（ ）。
A. 升高 B. 不變 C. 降低 D. 都有可能
答案：1. 降低（不變） 2. A
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