Question

如图所示，浸没在水中的小球固定在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器的底部，设小球的密度为ρ 球

如图所示，浸没在水中的小球固定在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器的底部，设小球的密度为ρ 球 ，水的密度为ρ 水 ．当容器由静止自由下落后，弹簧长度的变化情况是（　　）（1）若ρ 球 =ρ 水 ，则弹簧长度不变（2）若ρ 球 ＞ρ 水 ，则弹簧的长度变长（3）若ρ 球＜ ρ 水 ，则弹簧的长度变短（4）不论ρ 球 、ρ 水 大小怎样，弹簧长度都会改变． A．（1）（2）（3） B．（2）（4） C．（3）（4） D．（2）（3）（4）

Answer 1

（1）若ρ 球 =ρ 水 ，初始时浮力等于球的重力，弹簧弹力为零．当自由下落时浮力消失，球作自由落体运动，加速度就是g，合力为mg，所以弹力仍为零，故正确； （2）若ρ 球 ＞ρ 水 ，初始时浮力小于重力，弹簧弹力向上，弹簧压缩．当自由下落时浮力消失，球作自由落体运动，合力变为mg，弹簧弹力变为零，所以弹簧会变长，故正确； （3）若ρ 球 ＜ρ 水 ，初始时浮力大于重力，弹簧弹力向下，弹簧拉伸．当自由下落时浮力消失，球作自由落体运动，合力变为mg，弹簧弹力变为零，所以弹簧会变短，故正确； （4）综上，自由下落后，弹簧要恢复原长，故错误； 故选A．