Question

如圖所示，浸沒在水中的小球固定在輕質彈簧的一端，彈簧的另一端固定在容器的底部，設小球的密度為ρ_球，水的密度為ρ_水．當容器由靜止自由下落后，彈簧長度的變化情況是（　　）
（1）若ρ_球=ρ_水，則彈簧長度不變
（2）若ρ_球＞ρ_水，則彈簧的長度變長
（3）若ρ_球＜ρ_水，則彈簧的長度變短
（4）不論ρ_球、ρ_水大小怎樣，彈簧長度都會改變．

A．（1）（2）（3）

B．（2）（4）

C．（3）（4）

D．（2）（3）（4）

Answer 1

（1）若ρ_球=ρ_水，初始時浮力等于球的重力，彈簧彈力為零．當自由下落時浮力消失，球作自由落體運動，加速度就是g，合力為mg，所以彈力仍為零，故正確；
（2）若ρ_球＞ρ_水，初始時浮力小于重力，彈簧彈力向上，彈簧壓縮．當自由下落時浮力消失，球作自由落體運動，合力變?yōu)閙g，彈簧彈力變?yōu)榱悖�所以彈簧會變長，故正確；
（3）若ρ_球＜ρ_水，初始時浮力大于重力，彈簧彈力向下，彈簧拉伸．當自由下落時浮力消失，球作自由落體運動，合力變?yōu)閙g，彈簧彈力變?yōu)榱�，所以彈簧會變短，故正確；
（4）綜上，自由下落后，彈簧要恢復原長，故錯誤；
故選A．