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如图所示,将重为G的金属小球用细线系好,浸入盛水的烧杯中(烧杯中的水没有溢出),金属小球受到的浮力为F浮,杯底增加的压力为△F1;如将此金属小球直接投入水中,杯底增加的

网友投稿  2022-03-02 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,将重为G 的金属小球用细线系好,浸入盛水的烧杯中(烧杯中的水没有溢出),金属小球受到的浮力为F,杯底增加的压力为△F1;如将此金属小球直接投入水中,杯底增加的压力为△F2,则下列关系式中正确的是
A.△F2-△F1= F
B.△F2+△F1=" G"
C.△F2∶△F1=" G" ∶F
D.△F2∶△F1=F∶G

◎ 答案

C

◎ 解析


试题分析:①首先对金属球进行受力分析,此时金属小球受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力,则根据力的合成可知G=F+F,则杯底增加的压力为水对杯底增大的压力,即杯底增加的压力等于金属球此时所收到的浮力。②如将此金属小球直接投入水中,此时金属球受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力,则根据力的合成可知G=F支持+F,由于支持力是杯底施加的,所以也受到球对杯底的压力,其大小等于支持力的大小,同时水面上升,增大了水对杯底的压力,与浮力大小相同,从而可以计算出此时杯底增加的压力。
①此时金属小球受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力,如图1所示:
则G=F+F
而杯底增加的压力为水对杯底增大的压力,即杯底增加的压力等于金属球此时所收到的浮力,因此△F1=F
②此时金属球受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力,如图2所示:
则G=F支持+F
而支持力是杯底施加的,所以也受到球对杯底的压力,其大小等于支持力的大小,
同时水面上升,增大了水对杯底的压力,与浮力大小相同,
因此△F2=F支持+F=G.
A、所以△F2﹣△F1=G﹣F;因此A错误.
B、所以△F2+△F1=G+F;因此B错误.
C、所以△F2:△F1=G:F;因此C正确;D错误.
故选C.

点评:本题考查了:物体的受力分析、物体的平衡条件,是一道难题.本题的关键是物体浮沉条件和浮力公式的灵活运用。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,将重为G的金属小球用细线系好,浸入盛水的烧杯中(烧杯中的水没有溢出),金属小球受到的浮力为F浮,杯底增加的压力为△F1;如将此金属小球直接投入水中,杯底增加的…”主要考查了你对  【力的合成与应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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