Question

7．體積相同的銅球、鐵球、鋁球和木球，放入水中靜止時(shí)如圖所示，已知這幾種物質(zhì)的密度關(guān)系是ρ_鋼＞ρ_鐵＞ρ_鋁＞ρ_水＞ρ木，則下列判斷正確的是（　�。�

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

Answer 1

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(wèn)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：（1）由圖可知，V_銅排＜V_木排＜V_鐵排=V_鋁排，
因?yàn)镕_浮=ρ_水gV_排，所以受到的浮力：F_銅＜F_木＜F_鐵=F_鋁，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；
（2）因?yàn)殂~球、木球漂浮，鐵球懸浮，鋁球沉底，
所以根據(jù)物體的浮沉條件可知：F_銅=G_銅、F_木=G_木、F_鐵=G_鐵、F_鋁＜G_鋁；
結(jié)合（1）可知，所以G_銅＜G_木＜G_鐵＜G_鋁，故D項(xiàng)正確；
（3）因?yàn)镚=mg，據(jù)（2）可知：
故m_銅＜m_木＜m_鐵＜m_鋁，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
（4）由圖可知，銅球漂浮、鐵球懸浮，二者一定是空心的；
由于鋁的密度大于水的密度，所以實(shí)心鋁球會(huì)沉底；若鋁球空心，且空心的體積很小的情況下，也會(huì)沉底；木頭的密度小于水的密度，故實(shí)心木球漂浮在水中；若木球是空心的，則也是漂�。还输X球、木球可能實(shí)心，也可能空心，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；
故選D．

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_水gv_排．