Question

如图所示的容器内盛有空气，活塞可左右移动且不漏气，容器中有一木球A，当用力F向左推动活塞时，下列说法中正确的是（ ）

A．木球A对容器的压力将增大
B．木球A对容器的压力将减小
C．木球A对容器的压力将不变
D．无法比较木球A对容器压力的大小

Answer 1

【答案】分析：（1）在活塞向左推动的过程中，因为封闭的空气的体积减小，但质量不变，所以空气的密度增大；
（2）根据F_浮=ρ_空气gV_排，利用控制变量法判断浮力的变化情况；
（3）A球受力平衡，再根据F_浮+F_支=G和力的作用是相互的判断对容器底的压力变化情况．
解答：解：（1）在活塞向左移动时，里面封闭的空气质量不变、体积减小，由ρ=可知，里面空气的密度增大
（2）∵A球浸没在里面的空气中，A球的体积不变
∴A球在空气中排开的体积与它自身的体积相等，即V_排=V_A；
知道空气的密度ρ_空气增大，由浮力计算公式F_浮=ρ_空气gV_排
∴A球受浮力增大，
（3）对A球进行受力分析，它受到重力、浮力和支持力的作用，见下图：

∵根据二力平衡的知识
∴F_浮+F_支=G
A球受浮力F_浮增大，G不变
∴容器底对它的支持力F_支减小，根据物体间力的作用是相互的，
∴F_压=F_支，木球A对容器底的压力变小．
故选B．
点评：（1）本题的关键在于气体质量不变，体积变化导致密度变化，从而导致浮力的变化，最后归结到压力的变化，这个推理过程是解决问题的关键；
（2）本题考查知识点比较多：密度的公式、阿基米德原理公式的变形、平衡力的知识，一般不容易做出来．