Question

【題目】如圖所示，甲中小球用輕繩系在輕支架上，輕支架固定在臺秤的秤盤上；乙中小球用輕繩系在天花板上，已知ρ球＞ρ水，兩小球全部浸沒在水中，甲、乙兩圖中除了小球系的位置不同，其他全部相同．設(shè)甲圖未剪斷輕繩時臺秤示數(shù)為FN1，剪斷后小球在水中運動時臺秤示數(shù)為FN2，乙圖未剪斷輕繩時臺秤示數(shù)為FN3，剪斷后小球在水中運動時臺秤示數(shù)為FN4，以下正確的是(　　)

A. FN1＞FN2＝FN4＞FN3

B. FN2＝FN4＞FN1＞FN3

C. FN1＞FN4＞FN3＞FN2

D. FN4＞FN2＞FN3＞FN1

Answer 1

【答案】A

【解析】

以容器和球組成的整體研究對象，根據(jù)加速度的方向，分析系統(tǒng)中存在超重還是失重現(xiàn)象，分析臺秤示數(shù)的變化．當(dāng)系統(tǒng)中有超重現(xiàn)象時，臺秤的示數(shù)增大，當(dāng)系統(tǒng)中有失重現(xiàn)象時，臺秤的示數(shù)減小．

沒有剪斷時，甲的示數(shù)是水的重力和小球的重力，而乙的示數(shù)是水的重力和小球的浮力，小球的密度大，所以甲的示數(shù)大，以容器和球組成的整體研究對象，將細(xì)線割斷，在球下沉的過程中球加速下降，加速度方向向下，存在失重現(xiàn)象，而球下降留下的空位由水來填充，所以相當(dāng)一個與球同樣大小的水球向上加速運動，存在超重現(xiàn)象，由于同樣體積的小球質(zhì)量大于水球的質(zhì)量，所以整體存在失重現(xiàn)象，臺秤的示數(shù)小于系統(tǒng)總重力，臺秤的示數(shù)減小，即，而，A正確．