一道物体浮力题如图24-23(a)所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁的厚度不计,粗细均匀.现将某物块放入试管,物块漂浮在试管内的水面上

Question

一道物体浮力题
如图24-23 (a)所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁的厚度不计,粗细均匀.现将某物块放入试管,物块漂浮在试管内的水面上,试管仍漂浮在容器内的水面上,此时试管内水面与容器底部的距离为h’,如图24-23 (b)所示,则h’___>___h（选填“>”、 分析：因试管漂浮,里面的物体也漂浮,所以内外试管新排开的水重都等于物体重,排开水的体积相等,V0=S1H0=S1H1=S2H2,（其中S1表示试管底面积,S2表示容器底面积,H0表示试管中液体上升的高度,H1表示试管底部应再下沉的深度,H2表示因试管下沉容器液面上升的高度）,H0=H1,容器底面积大于试管底面积（S1h.即：h'>h.
谁能告诉我h'=h-（H1-H2）+H0的由来?为什么要减去h2?

Answer 1

在问题中,h'和h的参照物都是容器的底部,所在,对于其它的分析对象,在以上的分析中,也都设法转化为以 容器的底部 为参照物.
H1是试管下沉的深度,其方向向下,这个深度是以容器内水面作为参照基准的.但是,容器内的水面的高度也是发生变化的.其方向是向上,数值是H2.所以,试管底部相对于容器底部下降了(H1-H2).
试管内的液面上升了H0,这个H0是相对于试管的底部的.所以,试管内的液面相对于容器的底部上升了 - (H1-H2)+H0.
所以,h'=h-（H1-H2）+H0
因为 H0=H1
所以,h'=h+H2