Question

體積相同的銅、鐵、鋁、木四個小球，放入水中靜止后如圖所示．已知這幾種物質的密度關系是ρ_銅＞ρ_鋁＞ρ_水＞ρ_木，則下列判斷正確的是（　　）

A．鋁、木兩球一定是實心的，銅、鐵兩球一定是空心

B．四個小球所受浮力的關系是：F_銅＞F_木＞F_鐵＞F_鋁

C．四個小球所受重力的關系是：G_鋁＞G_鐵＞G_木＞G_銅

D．四個小球的質量關系是：m_鋁＞m_鐵＞m_銅＞m_木

Answer 1

分析：（1）當物體的密度大于液體的密度時物體會下沉，當物體的密度小于液體的密度是物體上浮或懸浮，據此判斷四個小球的空心問題；
（2）已知四個小球的體積相同，根據阿基米德原理并結合圖中排開液體的體積判斷四個小球所受的浮力關系；
（3）根據當浮力大于重力時物體上浮，當浮力小于重力時物體下沉，當浮力等于重力時，物體處于懸浮或漂浮狀態，結合浮力關系求出四個小球的重力關系，進一步根據G=mg得出質量關系．

解答：解：
A、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，可能實心、也可能是空心，故選項A不正確；
B、∵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B不正確；
C、∵銅球、木球漂浮，鐵球懸浮，鋁球沉底，
∴根據物體的浮沉條件知：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選項正確；
D、∵G=mg，
∴m_銅＜m_木＜m_鐵＜m_鋁，故D選項不正確．
故選C．

點評：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合使用，本題關鍵有二：一是根據物體和液體的密度關系確定物體的浮沉，二是利用好阿基米德原理F_浮=ρ_水gv_排．