Question

【题目】三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况，乙球下方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力F甲、F乙、F丙的大小关系是______；其中_________(选填“甲”、 “乙”或“丙")球的密度大于液体密度。

Answer 1

【答案】F甲=F乙=F丙 丙

【解析】

[1]由于三个实心球体积相同，且三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，根据知道，它们受到的浮力是：

F浮甲 =F浮乙 =F浮丙

[2]根据题意知道，乙球下方弹簧长度等于原长，所以，弹簧对乙球没有作用力，浮力与球的重力平衡，说明乙球处于悬浮状态，即乙球的密度与液体密度相同；由以上分析知道，甲球下方弹簧长度大于原长，则弹簧对甲球有向下的拉力F拉，此时甲球受力是：

F浮甲=G甲 +F拉，

即甲球的密度小于液体密度；又因为丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支，此时丙球受力是：

F浮丙=G丙 -F支，

即丙球的密度大于液体密度。