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4.从岸边到海里游泳的人,由浅水区走到深水区的过程中,如果水底布满小石头,以下体验和分析合理的是(  )
A.脚不痛,因人越来越轻
B.脚疼痛越来越弱,因为水底小石头对脚的支持力越来越小
C.脚越来越痛,因人越来越重
D.脚越来越痛,因水底小石头对人的支持力越来越大

分析 由受力分析可知游泳的人受重力、浮力及鹅卵石对人的支持力,当支持力越大时人感受的疼痛将会越强烈;根据阿基米德原理可知由深水走向浅水的过程中,人排开水的体积变化,浮力的变化,再根据力的合成判断支持力的变化.

解答 解:由受力分析可知:人在水中受到重力G、浮力F及支持力F三个力,且在竖直方向上处于平衡状态,所以支持力F=G-F
从岸边到海里游泳的人,由浅水区走到深水区的过程中,由于人排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知人所受浮力变大;
由于人的重力不变,所以支持力减小,则人的脚疼痛越来越弱.
故选B.

点评 本题考查了学生对阿基米德原理和力的合成,以及作用力和反作用力的理解和掌握,关键是支持力通过改变人脚的形变,从而使人感到疼痛.

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