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．当用竖直向下的力缓慢地将木球压下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，所受合力逐渐变大
C．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
D．撤销压力后木球开始上浮至稳定状态过程中，所受的合力逐渐变小

Answer

（1）木球漂浮在水面上，所受向上的浮力等于向下的重力和压力，则根据浮力的变化可知压力的变化，因木球是缓慢地压下则合力没有变化；
（2）由木球的排开水的体积的变化可知排开水的重力变化，因水没有溢出，所以圆柱形容器水的液面升高，对底部的压力增大；因此由木球排开水的重力可知圆柱形容器的压力增加量．
（3）木球没入水中时撤销压力F后，木球只受重力和浮力的作用，浮力大于重力，木球会上浮，上浮过程中，木球排开液体的体积逐渐减小，受到的浮力的减小，与重力相比可知合力的变化．
【解析】
（1）木球开始时静止在水面上，所受浮力与重力相等，当施加压力时，合力等于压力F；
而当木球下沉时，排开水的体积增大，木球所受浮力增大；故合力等于压力F减去增大的浮力，因木球是缓慢地压下，处于匀速运动状态，故合力为零，保持不变；故A正确，B错误．
（2）木球静止在水面上有一半体积露出水面，所受浮力F浮1与重力G相等，
即：F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×V木球=G=mg，
当木球全部浸入时，排开水的体积为球的体积，则：
F浮2=ρ水gV排2=ρ水g×V木球，
∴F浮2=2mg，
由此可知：浮力将增大mg；
因圆柱形容器里的容器底受到液体产生的压力和自身的重力相等，
所以此时水对容器底部的压力增大mg，故C正确．
（3）撤去压力后，浮力大于重力，木球上浮时，排开液体的体积减小，受到的浮力减小，而重力不变，所以合力减小，故D正确．
故选A、C、D．