题目

把船上的石块仍水里,水平面会升高还是下降?

提问时间：2021-02-15

答案

根据浮力定律：物体受到的浮力等于它排开的水的重量（F浮＝p液×g×v排,p液为液体的密度,g为引力常数,v排为排开的液体的体积）.
本题,石头在船上时,（石头的重量＋船的重量）＝浮力,暂且把这个浮力定义为浮力1；
石头在水里时,要根据石头的密度分情况讨论：
（1）当石头的密度大于水的密度时,
石头的重量>石头受到的浮力,而船的重量＝船受的的浮力.把石头和船看作一个整体,整体受的的浮力为（石头受到的浮力＋船受的的浮力）＝浮力2.
很明显,浮力1>浮力2.
由浮力定律的公式可得：v排1>v排2
即前一种情景水被排开的多,水平面自然应该高于第二种情景.
（2）当石头的密度小于或等于水的密度时,
石头的重量＝石头受到的浮力.
很明显,浮力1＝浮力2.
由浮力定律的公式可得：v排1＝v排2
即两种情景排开水量一样,水平面应该是一样的.