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

A    容器和小球一起由靜止自由下落加速度是g，F(xiàn)_浮＝ρ_液V_排（g-a）＝0，①若ρ_球＝ρ_水，靜止時(shí)F_浮=ρ_液Vg=ρ_球Vg=mg，彈簧無彈力,處于原長(zhǎng)，當(dāng)自由落體時(shí)F_浮＝0，重力全部提供加速度，彈簧仍無彈力,處于原長(zhǎng)，所以彈簧長(zhǎng)度不變，①正確。若ρ_球＞ρ_水，則球的重力大于浮力，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)小球由牛頓第二定律：mg－kx－F_浮＝0，當(dāng)自由落體時(shí)F_浮＝0，只需重力全部提供加速度即可，彈簧仍無彈力,處于原長(zhǎng)，所以彈簧長(zhǎng)度變長(zhǎng)，②正確。③若ρ_球＜ρ_水，則球的重力小于浮力，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，對(duì)小球由牛頓第二定律：mg+kx－F_浮＝0，當(dāng)自由落體時(shí)F_浮＝0，只需重力全部提供加速度即可，彈簧仍無彈力,處于原長(zhǎng)，所以彈簧長(zhǎng)度變短，③正確。應(yīng)選A。