5. 如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中。鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,所受浮力为 $ F_{\mathrm{甲}} $;在乙杯中处于悬浮状态,所受浮力为 $ F_{\mathrm{乙}} $。以下判断正确的是(
D
)
A.$ F_{\mathrm{甲}} < F_{\mathrm{乙}} $
B.$ F_{\mathrm{甲}} > F_{\mathrm{乙}} $
C.向甲杯中加入盐,鸡蛋所受的浮力会增大

D.向乙杯中加入水,鸡蛋所受的浮力会减小
解析:
【分析】
首先,我们需要利用物体的浮沉条件和阿基米德原理来分析每个选项:
1. 对于A、B选项,同一个鸡蛋重力不变,根据浮沉条件,漂浮和悬浮时物体所受浮力都等于自身重力,因此先判断$ F_{\mathrm{甲}} $和$ F_{\mathrm{乙}} $的关系;
2. 对于C选项,向甲杯加盐后,盐水密度变大,鸡蛋仍处于漂浮状态,结合漂浮时浮力与重力的关系判断浮力变化;
3. 对于D选项,向乙杯加水后,盐水密度变小,鸡蛋会下沉,根据阿基米德原理分析浮力的变化。
【解析】
1. 分析A、B选项:
同一个鸡蛋的重力为$ G $,鸡蛋在甲杯中漂浮,根据物体浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,即$ F_{\mathrm{甲}} = G $;鸡蛋在乙杯中悬浮,悬浮时浮力也等于重力,即$ F_{\mathrm{乙}} = G $,因此$ F_{\mathrm{甲}} = F_{\mathrm{乙}} $,故A、B错误。
2. 分析C选项:
向甲杯中加入盐,盐水的密度增大,鸡蛋仍然处于漂浮状态,此时鸡蛋所受浮力仍等于自身重力,鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋所受浮力不变,故C错误。
3. 分析D选项:
向乙杯中加入水,盐水的密度减小,鸡蛋的密度大于此时盐水的密度,鸡蛋会下沉;在鸡蛋下沉过程中,排开液体的体积$ V_{\mathrm{排}} $不变,根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $,由于$ \rho_{\mathrm{液}} $减小,所以鸡蛋所受浮力会减小,最终沉底后浮力小于重力,相比悬浮时的浮力(等于重力),浮力确实减小,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件,阿基米德原理
【点评】
本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的综合应用,解题的关键是明确漂浮、悬浮状态下浮力与重力的关系,以及液体密度变化时浮力的变化规律,需注意漂浮状态中浮力始终等于物体重力这一核心要点。
【难度系数】
0.6