問題詳情:
如圖所示,將重為G 的金屬小球用細線繫好,浸入盛水的燒杯中(燒杯中的水沒有溢出),金屬小球受到的浮力為F浮,杯底增加的壓力為△F1;如將此金屬小球直接投入水中,杯底增加的壓力為△F2,則下列關係式中正確的是( )
A.△F2﹣△F1=F浮 B.△F2+△F1=G
C.△F2:△F1=G:F浮 D.△F2:△F1=F浮:G
【回答】
C【考點】物體的浮沉條件及其應用;力的合成與應用.
【分析】①首先對金屬球進行受力分析,此時金屬小球受到豎直向上的拉力、浮力和豎直向下的重力,則根據力的合成可知G=F浮+F拉,則杯底增加的壓力為水對杯底增大的壓力,即杯底增加的壓力等於金屬球此時所收到的浮力.
②如將此金屬小球直接投入水中,此時金屬球受到豎直向上的支持力、浮力和豎直向下的重力,則根據力的合成可知G=F支持+F浮,由於支持力是杯底施加的,所以也受到球對杯底的壓力,其大小等於支持力的大小,同時水面上升,增大了水對杯底的壓力,與浮力大小相同,從而可以計算出此時杯底增加的壓力.
【解答】解:
①此時金屬小球受到豎直向上的拉力、浮力和豎直向下的重力,如圖1所示:
則G=F浮+F拉,
而杯底增加的壓力為水對杯底增大的壓力,即杯底增加的壓力等於金屬球此時所收到的浮力,
因此△F1=F浮;
②此時金屬球受到豎直向上的支持力、浮力和豎直向下的重力,如圖2所示:
則G=F支持+F浮,
而支持力是杯底施加的,所以也受到球對杯底的壓力,其大小等於支持力的大小,
同時水面上升,增大了水對杯底的壓力,與浮力大小相同,
因此△F2=F支持+F浮=G.
A、所以△F2﹣△F1=G﹣F浮;因此A錯誤.
B、所以△F2+△F1=G+F浮;因此B錯誤.
C、所以△F2:△F1=G:F浮;因此C正確;D錯誤.
故選C.
知識點:八年級下
題型:選擇題