Question

14．如圖所示，盛有水的圓柱形容器靜止在水平桌面上，球M受到豎直向下的重力為G，水對它豎直向下的壓力為F₁、豎直向上的壓力為F₂，細(xì)繩對它豎直向下的拉力為F₃，水對它的浮力為F₄，球在水中靜止．下列說法中正確的是（　　）

• A． F₄=|F₁-F₂|
• B． F₁＞F₂
• C． F₃=F₄
• D． F₄=G+F₃

Answer 1

分析 明確使物體M浸沒在水中靜止后受到的水的壓力的合力就是物體M的浮力F₄，如何對物體M受力分析，即受到三個力的作用：重力G、浮力F₄、細(xì)繩對它豎直向下的拉力為F₃，根據(jù)物體靜止在水中，可以得到壓力與重力、浮力的等量關(guān)系，最后把壓力F₁和浮力F₂進(jìn)行比較；
物體M漂浮時，受到的浮力F_漂根據(jù)阿基米德原理計算即可；

解答 解：由于水對物體M豎直向下的壓力F₁，豎直向上的壓力為F₂，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知：浮力F₄=F₂-F₁，由于F₂＞F₁，則|F₁-F₂|=F₂-F₁，故A正確；
由于水對物體M豎直向下的壓力F₁是水對物體的上部分表面產(chǎn)生的，豎直向上的壓力為F₂是水對物體的下部分表面產(chǎn)生的，由于物體的下部分表面所處的深度大于物體的上部分表面的深度，物體的上下部分表面的面積相同，則根據(jù)F=pS可知：物體受到壓力F₂＞F₁；故B錯誤；
由于球在水中靜止，M受到三個力的作用：豎直向下的重力為G，細(xì)繩對它豎直向下的拉力為F₃，水對它的浮力為F₄，
則根據(jù)物體處于平衡狀態(tài)所受合力為零可知：F₄=G+F₃，故C錯誤，D正確．
故選A、D．

點評 本題考查浮力產(chǎn)生的原因，分析較復(fù)雜的浮力問題時，第一步需要對物體進(jìn)行受力分析，明確物體受哪些力，各自的方向怎樣，然后根據(jù)平衡狀態(tài)確定等量關(guān)系．