Question

在盛有水的圆柱形容器中，质量为m的均匀木球漂浮在水面上，静止时有一半体积露出水面．当用竖直向下恒定的压力F使木球恰好全部没入水中时，水没有溢出，木球没有接触容器．下列判断正确的是（ ）
A．在木球逐渐进入水的过程中，所受合力保持不变
B．在木球逐渐进入水的过程中，所受合力逐渐变小
C．撤销压力F后木球在上浮过程中，所受的合力逐渐变大
D．木球全部进入水中后与漂浮在水面时相比，水对容器底部的压力增加mg

Answer

（1）木球受到F作用恰好浸没在水中，说明木球受到的浮力、重力和压力是平衡力，浮力等于重力和压力之和，浮力在浸没时最大，通过浮力的变化判断合力大小变化．
（2）撤去F，木球受到浮力和重力作用，木球漂浮时浮力等于重力，木球上浮时，浮力不断减小，所以木球上升时，浮力大于重力，合力不断减小，到木球漂浮时，合力为零．
（3）对木球漂浮在水面上和浸没在水中，根据阿基米德原理求出浮力，浮力增加，木球排开水的体积增加，对容器底的压力增加的量等于浮力增加的量．
【解析】
AB、木球浸没在水中时，木球受到的浮力、重力和压力是平衡力，
所以，F浮=G+F，
木球下降时，重力和压力不变，浮力增大，在完全浸没时最大，所以木球在下降过程中，木球受到非平衡力作用，浮力小于重力和压力的和，合力不断减小，到浸没时为零．故选项A错误，选项B正确．
C、木球上升时，重力不变，浮力不断减小，木球漂浮时，浮力等于重力，所以木球上升时，浮力总大于重力，合力向上，不断减小．不符合题意．
D、木球漂浮时，F浮=G=ρ水gV，木球浸没在水中时，F'浮=ρ水gV，所以浮力增加量为G=mg，所以水对容器底的压力增加量为mg．符合题意．
故选BD．