问题
选择题
在盛有水的圆柱形容器中,质量为m的均匀木球漂浮在水面上,静止时有一半体积露出水面。当用竖直向下恒定的压力F使木球恰好全部没入水中时,水没有溢出,木球没有接触容器。下列判断正确的是
A.在木球逐渐进入水的过程中,所受合力保持不变
B.在木球逐渐进入水的过程中,所受合力逐渐变小
C.木球全部进入水中后与漂浮在水面时相比,水对容器底部的压力增加mg/2
D.撤销压力F后木球在上浮过程中,所受的合力逐渐变大
答案
答案:B
木球开始时静止在水面上,所受浮力与重力相等,当施加压力时,合力等于压力F;而当木球下沉时,排开水的体积增大,故木球所受浮力增大;故合力等于压力F减去增大的浮力;故合力减小;故A错误,B正确.
当木球全部浸入时,排开水的体积为球的体积,由题意可知浮力将增大mg; 则根据牛顿第三定律可得,此时水受到的压力增大mg,故水对容器底部的压力增大mg.故C错误;
撤去压力后,浮力大于重力,木球上浮,因浮力减小,重力不变,故合力减小,故D错误;