践行者初中物理力学典题详解第145题

11.如图所示，三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连.向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长，下列判断错误的是( )

A.甲球的重力小于它受到的浮力

B.乙球的重力等于它受到的浮力

C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为

ρ甲<ρ乙<ρ丙

D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为

F甲>F乙>F丙

解析:1由题意可知:V甲=V乙=V丙=V，

且知甲、乙、丙都浸没在水中，

所以V甲排=V乙排=V丙排=V，

所以三球所受的浮力相等，

即F甲=F乙=F丙=ρ水gV，

所以D错误，但是正确选项；

2由题意可知，待水和球都稳定后，

乙球下方弹簧长度等于原长，

则可知弹簧对小球的弹力TB=0，

对乙球进行受力分析，

可知它在竖直方向共受到以下两个力:

①方向竖直向下，乙球的重力G乙，

②云向竖直向上，水对乙球的浮力F乙，

由平衡条件可知:F乙=G乙，

所以B项正确，但不选择；

3对照乙球下的弹簧，待水和球都稳定后，

甲球下的弹簧处于拉伸状态，

则弹簧对甲球有一个向下的拉力F拉，

丙球下的弹簧处于压缩状态，

则弹簧对丙球有一个向上的支持力F支；

①对甲球进行受力分析，

可知它共受到以下三个力:

ⅰ方向竖直向下，甲球的重力G甲，

ⅱ方向竖在向上，水对甲球的浮力F甲，

iii方向竖直向下，弹簧对尹球的拉力F拉，

由平衡条件可知:

F甲=G甲+F拉，

所以G甲<F甲，

所以A正确，但不选择；

②对丙球进行受力分析，

可知它共受到以下三个力:

ⅰ方向竖直向下，丙球的重力G丙，

ⅱ方向竖在向上，水对丙球的浮力F丙，

iii方向竖直向上，弹簧对丙球的支持力F支，

由平衡条件可知:

G丙=F乙+F拉，

所以G丙>F乙；

综上可知:G丙>G乙>G甲，

所以m丙>m乙>m甲，

又V丙=V乙=V甲，

所以ρ丙>ρ乙>ρ甲，

所以C正确，但不选择。

综上:所选答案为D。

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