Question

13．如圖所示，水平放置的柱狀容器內(nèi)裝有水，密度不同的a、b兩實(shí)心小球用細(xì)線相連恰能懸浮在水中，已知a球體積大于b球體積，若剪斷細(xì)線后，下列說法正確的是（　　）

• A． a球下沉，b球上浮
• B． a、b兩個(gè)小球靜止后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)不變
• C． a、b兩個(gè)小球靜止后容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)變小
• D． 靜止后b球?qū)θ萜鞯椎膲毫Φ扔谒畬?duì)容器底減小的壓力

Answer 1

分析 （1）分別對(duì)a、b受力分析：
a球受到重力G_A、浮力F_A和b對(duì)a的拉力F_拉，G_A+F_拉=F_A；b球受到重力G_B、浮力F_B和a對(duì)b的拉力F_拉′，G_B=F_拉′+F_B；根據(jù)力的作用是相互的，F(xiàn)_拉=F_拉′，
若剪斷細(xì)線，根據(jù)物體的浮沉條件判斷．
（2）根據(jù)物體的浮沉判斷液面的變化，從而判斷壓強(qiáng)的變化；
（3）根據(jù)P=$\frac{F}{S}$判斷壓強(qiáng)的變化；
（4）根據(jù)ab剪斷繩子前后受力分析得出結(jié)論．

解答 解：A、如圖，a受到重力G_A、浮力F_A和b對(duì)a的拉力F_拉，G_A+F_拉=F_A，
若剪斷細(xì)線，F(xiàn)_拉=0，G_A＜F_A，a球?qū)⑸细。?br />b球受到重力G_B、浮力F_B和a對(duì)b的拉力F_拉′，G_B=F_拉′+F_B，
若剪斷細(xì)線，F(xiàn)_拉′=0，G_B＞F_B，b球?qū)⑾鲁粒�故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)繩子被剪斷，a上浮，b下降．最終兩物體靜止時(shí)，a部分體積露出水面，處于漂浮狀態(tài)，因此液面較原來下降，根據(jù)P=ρgh因?yàn)閔減小了，故水對(duì)容器的壓強(qiáng)減小了，故B錯(cuò)誤；
C、容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)：根據(jù)P=$\frac{F}{S}$，因容器對(duì)桌面的壓力等于重力，重力不變，壓力也不變，受力面積不變，故容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)也不變，故C錯(cuò)誤；
D、因?yàn)槔K子斷后，b靜止時(shí)受重力G，浮力F_浮，容器對(duì)b的支持力F，支持力大小等于沒剪斷繩子時(shí)的拉力和b對(duì)容器的壓力；對(duì)于a，剪斷繩子后受重力G和浮力F一對(duì)平衡力，故剪斷前后ab減小的力是繩子對(duì)a的拉力，也就是減小的浮力或水對(duì)容器的壓力，大小等于b對(duì)a 的拉力還等于容器對(duì)b的支持力還等于b對(duì)容器的壓力，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)物體的浮沉條件的掌握和運(yùn)用，分別對(duì)兩球受力分析得出剪斷細(xì)線后兩球的受力情況是本題的關(guān)鍵．