Question

1．如圖所示的容器內(nèi)盛有空氣，活塞可左右移動(dòng)且不漏氣，容器中有一木球A，當(dāng)用力F向左勻速推動(dòng)活塞時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 木球A對(duì)容器的壓力將增大
• B． 木球A對(duì)容器的壓力將減少
• C． 氣體密度將變大
• D． 推力F逐漸變大

Answer 1

分析 （1）在活塞向左推動(dòng)的過(guò)程中，因?yàn)榉忾]的空氣的體積減小，但質(zhì)量不變，所以空氣的密度增大；
（2）根據(jù)F_浮=ρ_空氣gV_排，利用控制變量法判斷浮力的變化情況；
（3）A球受力平衡，再根據(jù)F_浮+F_支=G和力的作用是相互的判斷對(duì)容器底的壓力變化情況；
（4）分子間間隙變小，相互作用力表現(xiàn)為斥力．

解答 解：（1）在活塞向左移動(dòng)時(shí)，里面封閉的空氣質(zhì)量不變、體積減小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，里面空氣的密度增大，故C正確；
（2）A球浸沒在里面的空氣中，A球的體積不變，A球在空氣中排開的體積與它自身的體積相等，即V_排=V_A；
知道空氣的密度ρ_空氣增大，由F_浮=ρ_空氣gV_排可知：A球受浮力增大，對(duì)A球進(jìn)行受力分析，它受到重力、浮力和支持力的作用，見下圖：

根據(jù)二力平衡知識(shí)可知：F_浮+F_支=G
A球受浮力F_浮增大，G不變?nèi)萜鞯讓?duì)它的支持力F_支減小，根據(jù)物體間力的作用是相互的，F(xiàn)_壓=F_支，木球A對(duì)容器底的壓力變小，故A錯(cuò)誤，B正確；
（3）向左勻速推動(dòng)活塞過(guò)程中，里面封閉的空氣分子間間隙越來(lái)越小，分子間斥力越來(lái)越大，所需推力變大，故D正確．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) （1）本題的關(guān)鍵在于氣體質(zhì)量不變，體積變化導(dǎo)致密度變化，從而導(dǎo)致浮力的變化，最后歸結(jié)到壓力的變化，這個(gè)推理過(guò)程是解決問(wèn)題的關(guān)鍵；
（2）本題考查知識(shí)點(diǎn)比較多：密度的公式、阿基米德原理公式的變形、平衡力的知識(shí)，一般不容易做出來(lái)．