Question

體積相同的銅、鐵、鋁和木四個(gè)小球，放入水中靜止時(shí)如圖，已知這四個(gè)小球的密度關(guān)系是ρ_銅＞ρ_鐵＞ρ_鋁＞ρ_水＞ρ_木頭，則下列判斷正確的是（ ）

A．鋁球、木球一定是實(shí)心的，銅球和鐵球一定是空心的
B．四個(gè)小球所受的浮力關(guān)系是：F_銅＞F_木頭＞F_鐵=F_鋁
C．四個(gè)小球的重力關(guān)系是：G_鋁＞G_鐵＞G_木頭＞G_銅
D．四個(gè)小球的質(zhì)量關(guān)系是：m_鋁＞m_鐵＞m_銅＞m_木頭

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)物體的密度大于液體的密度時(shí)物體會(huì)下沉，當(dāng)物體的密度小于液體的密度是物體上浮或懸浮，據(jù)此判斷四個(gè)小球的空心問題；
（2）已知四個(gè)小球的體積相同，根據(jù)阿基米德原理并結(jié)合圖中排開液體的體積判斷四個(gè)小球所受的浮力關(guān)系；
（3）根據(jù)當(dāng)浮力大于重力時(shí)物體上浮，當(dāng)浮力小于重力時(shí)物體下沉，當(dāng)浮力等于重力時(shí)，物體處于懸浮或漂浮狀態(tài)，結(jié)合浮力關(guān)系求出四個(gè)小球的重力關(guān)系，進(jìn)一步根據(jù)G=mg得出質(zhì)量關(guān)系．
解答：解：由圖可知銅球漂浮、鐵球懸浮，二者一定是空心的；鋁球下沉、木塊漂浮，可能實(shí)心、也可能是空心，故選項(xiàng)A不正確；
∵F_浮=ρ_水gV_排，且V_排銅＜V_排木＜V_排鐵=V_排鋁，
∴受到的浮力：F_銅＜F_木＜F_鐵=F_鋁，故選項(xiàng)B不正確；
∵銅球、木球漂浮，鐵球懸浮，鋁球沉底，
∴根據(jù)物體的浮沉條件知：F_銅=G_銅、F_木=G_木、F_鐵=G_鐵、F_鋁＜G_鋁；
∴G_銅＜G_木＜G_鐵＜G_鋁，故C選項(xiàng)正確；
∵G=mg，
∴m_銅＜m_木＜m_鐵＜m_鋁，故D選項(xiàng)不正確．
故選C．
點(diǎn)評(píng)：解決此類型的題目，要求把物體的沉浮條件和阿基米德原理聯(lián)合使用，本題關(guān)鍵有二：一是根據(jù)物體和液體的密度關(guān)系確定物體的浮沉，二是利用好阿基米德原理F_浮=ρ_液gv_排．