14.如图所示,有一柱状的薄透明玻璃容器(在它的外面有表示高度的刻度纸)和一底面积是20cm
2,高8cm并刻有高度的圆柱体(密度大于水的密度,用细线系着)。某实验小组利用这两个器材探究:当物体浸入柱状容器的水中时,水对容器底增大的压强与水对物体的浮力之间有什么关系。
他们先往容器中加水至10.00cm刻度处(图中已标出),再用细线吊圆柱体,让圆柱体浸入到水中的深度h先后是:2.00cm,4.00cm,6.00cm、8.00cm,读出容器底到水面对应增加深度△h,利用阿基米德原理公式和液体压强公式分别计算出对应的浮力F
浮和水对容器底增加的压强△p,结果如下表:
F浮/N | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 |
△p/Pa | 100 | 200 | 300 | 400 |
(1)分析表中数据可知,当圆柱体浸入柱状容器的水中时,水对容器底增大的压强与水对物体的浮力成
,如果物体浸没后继续增大它在水中的深度,F
浮和△p都
(选填“增大”或“不变”或“减小”);
(2)同学们又从另一个角度讨论了这种关系的成因:当物体浸入水中时,水对物体施加了竖直向上的浮力,由于
物体对水也会施加大小相等的竖直向下的压力,使容器底部增大的压力大小为F
浮(柱状容器底面积为S),那么△p=
(用所给物理量字母表示);
(3)根据本次实验数据,计算出容器底面积S=
cm
2,圆柱体浸没在水中时,水面所对的刻度是
cm。