2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢...
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2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图*中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图*中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F*、F乙、F*,它们的大小关系正确的是( )
A.F*=F乙=F* B.F*>F乙=F*
C.F*>F乙>F* D.F*<F乙<F*
【回答】
C。
【解答】解:考察船和铁锚为一个整体,考察船和铁锚的总重力为G,
图*中铁锚部分浸入水中;考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的浮力F*、铁锚受到的浮力F浮1,
由于考察船时处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F*+F浮1=G;
所以,F*=G﹣F浮1;
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2,
由于考察船时处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F乙+F浮2=G;
所以,F乙=G﹣F浮2;
图*中由于铁锚沉底,则铁锚受到支持力的作用,所以,考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2、支持力F支持,
根据受力平衡可知:F*+F浮3+F支持=G;
所以,F*=G﹣F浮2﹣F支持;
由于图*铁锚部分浸入水中;图乙和图*中铁锚完全浸没水中,则:铁锚排开水的体积V排1<V排2=V排3=V铁锚,
根据阿基米德原理可知:
F浮1<F浮2=F浮3,
所以,F*>F乙>F*。
知识点:物体的浮沉条件及应用
题型:选择题
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