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如图所示 浸没在水中的小球固定在轻质弹簧的一端 弹簧的另一端固定在容器的底部 设

时间:2021-07-31 05:31:50

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如图所示 浸没在水中的小球固定在轻质弹簧的一端 弹簧的另一端固定在容器的底部 设

问题补充:

如图所示,浸没在水中的小球固定在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部,设小球的密度为ρ球,水的密度为ρ水.当容器由静止自由下落后,弹簧长度的变化情况是

(1)若ρ球=ρ水,则弹簧长度不变

(2)若ρ球>ρ水,则弹簧的长度变长

(3)若ρ球<ρ水,则弹簧的长度变短

(4)不论ρ球、ρ水大小怎样,弹簧长度都会改变.A.(1)(2)(3)B.(2)(4)C.(3)(4)D.(2)(3)(4)

答案:

A

解析分析:浮力的本质是液体的压力差,而液体压力又由液体的重力引起的,因此当容器自由下落是液体处于完全失重状态,所以液体对球的浮力将消失;其次容器下落后做自由落体运动;故弹簧要恢复原长.

解答:(1)若ρ球=ρ水,初始时浮力等于球的重力,弹簧弹力为零.当自由下落时浮力消失,球作自由落体运动,加速度就是g,合力为mg,所以弹力仍为零,故正确;

(2)若ρ球>ρ水,初始时浮力小于重力,弹簧弹力向上,弹簧压缩.当自由下落时浮力消失,球作自由落体运动,合力变为mg,弹簧弹力变为零,所以弹簧会变长,故正确;

(3)若ρ球<ρ水,初始时浮力大于重力,弹簧弹力向下,弹簧拉伸.当自由下落时浮力消失,球作自由落体运动,合力变为mg,弹簧弹力变为零,所以弹簧会变短,故正确;

(4)综上,自由下落后,弹簧要恢复原长,故错误;

故选A.

点评:本题关键明确浮力产生的实质,明确自由落体后,弹簧要恢复原长,不难.

如图所示 浸没在水中的小球固定在轻质弹簧的一端 弹簧的另一端固定在容器的底部 设小球的密度为ρ球 水的密度为ρ水.当容器由静止自由下落后 弹簧长度的变化情况是(1)若

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