2025年暑假作业安徽教育出版社八年级物理通用版S第55页答案
11. 小楠用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了如图甲所示的“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气,简化的模型如图乙所示。手握大瓶施加适当的压力,使大瓶内空气压强增大,小瓶就会下沉。请你动手也做一个“浮沉子”,并用物理知识说明为什么小瓶会下沉。

答案

【解析】:当手握大瓶施加适当压力时,大瓶内空气被压缩,压强增大。根据气体压强与体积的关系,大瓶内空气压强增大,会将压强传递给大瓶内的水,使水的压强也增大。小瓶内原本有少量空气,水在增大的压强作用下会进入小瓶。小瓶内进入水后,小瓶的重力增大。而小瓶所受浮力$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,在小瓶下沉前$V_{排}$不变(小瓶仍浸没在水中部分体积不变),$\rho_{水}$和$g$也不变,所以浮力不变。当小瓶重力大于浮力时,根据物体的浮沉条件$F_{浮}<G$,小瓶就会下沉。
【答案】:当手握大瓶施加压力,大瓶内空气压强增大,水进入小瓶,小瓶重力增大,而浮力不变($F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,$V_{排}$不变),当$F_{浮}<G$(小瓶重力)时,小瓶下沉。