Question

2．一粗细均匀的玻璃管开口向下，竖直全部插入水中，在某深度处恰好保持静止，如图所示，当外界的条件发生变化时，下列判断正确的是（　　）

• A． 再把玻璃管向下推一点，放手后又要回到原位置
• B． 当大气压减小时，玻璃管将向上加速运动
• C． 当水温降低时，则玻璃管加速下降
• D． 当减小玻璃管的重力（其它条件不变），则玻璃管静止位置会比原来高

Answer 1

分析 试管的运动状态取决于它所受浮力与重力的大小关系，而这里重力不变，因此，分析出浮力的大小即可做出判断．浮力的大小与试管排开的水的多少有关，而排开水的多少又与它自身的体积有关，因此，还要分析它自身体积的变化情况．

解答 解：A、再把玻璃管向下推一点，水的深度增加，试管内空气柱的压强增大，根据理想气体的状态方程$\frac{PV}{T}=C$可知，空气的体积被压缩，则它排开的水的体积减小，浮力减小，重力大于水的浮力，故物体会加速下沉．故A错误；
B、当大气压减小时，根据液体内部的压强的特点可知，试管内空气柱的压强减小，根据理想气体的状态方程$\frac{PV}{T}=C$可知，空气的体积将增大，则它排开的水的体积增大，浮力增大，重力小于水的浮力，故物体会加速上升．故B正确；
C、当水温降低时，根据理想气体的状态方程可知，空气的体积减小，则它排开的水的体积减小，浮力减小，重力大于水的浮力，故物体会加速下沉．故C正确；
D、当减小玻璃管的重力（其它条件不变）时，玻璃管的重力减小，则受到的浮力也要减小，则气体的体积要减小，根据理想气体的状态方程$\frac{PV}{T}=C$可知，温度不变体积减小则压强增大，所以玻璃管静止位置会比原来低一些．故D错误．
故选：BC

点评 这里应充分考虑到被密封的空气柱的特点，因为它的体积是很容易被压缩的，而它的体积的压缩会直接导致浮力的变化．