Question

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

A、（1）（2）（3）

B、（2）（4）

C、（3）（4）

D、（2）（3）（4）

Answer 1

分析：浮力的本質(zhì)是液體的壓力差，而液體壓力又由液體的重力引起的，因此當(dāng)容器自由下落是液體處于完全失重狀態(tài)，所以液體對(duì)球的浮力將消失；其次容器下落后做自由落體運(yùn)動(dòng)；故彈簧要恢復(fù)原長(zhǎng)．

解答：解：（1）若ρ_球=ρ_水，初始時(shí)浮力等于球的重力，彈簧彈力為零．當(dāng)自由下落時(shí)浮力消失，球作自由落體運(yùn)動(dòng)，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(shí)浮力小于重力，彈簧彈力向上，彈簧壓縮．當(dāng)自由下落時(shí)浮力消失，球作自由落體運(yùn)動(dòng)，合力變?yōu)閙g，彈簧彈力變?yōu)榱�，所以彈簧�?huì)變長(zhǎng)，故正確；
（3）若ρ_球＜ρ_水，初始時(shí)浮力大于重力，彈簧彈力向下，彈簧拉伸．當(dāng)自由下落時(shí)浮力消失，球作自由落體運(yùn)動(dòng)，合力變?yōu)閙g，彈簧彈力變?yōu)榱�，所以彈簧�?huì)變短，故正確；
（4）綜上，自由下落后，彈簧要恢復(fù)原長(zhǎng)，故錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵明確浮力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)，明確自由落體后，彈簧要恢復(fù)原長(zhǎng)，不難．