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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...

2020423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:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为FFF,它们的大小关系正确的是(  )

A.FFF B.FFF

C.FFF D.FFF

 

C 【解析】 根据物体的浮沉条件和阿基米德原理即可分析判断;物体漂浮或悬浮时浮力等于重力,物体下沉到容器底部时,容器会对物体产生支持力。 考察船和铁锚为一个整体,考察船和铁锚的总重力为G, 图甲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甲、铁锚受到的浮力F浮1;由于考察船是处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知: F甲+F浮1=G; 所以, F甲=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; 图丙中由于铁锚沉底,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3、支持力F支持,根据受力平衡可知: F丙+F浮3+F支持=G; 所以 F丙=G﹣F浮3﹣F支持; 由于图甲铁锚部分浸入水中;图乙和图丙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甲>F乙>F丙。 故选C。
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