Question

【題目】某同學(xué)在探究物體沉浮條件時(shí)，利用一個(gè)空心金屬球和一個(gè)足夠大的盛有足夠多水的柱形容器（水不溢出），做了如下實(shí)驗(yàn)：
①將空心金屬球放入容器，當(dāng)球靜止時(shí)，露出水面的體積是總體積的五分之二
②將球的空心部分注入體積為V0的水．放入容器，球恰好懸浮于水中．球內(nèi)水的體積是空心部分體積的四分之三
③將球空心部分注滿水，放入容器，球沉在容器底
以下說(shuō)法正確的是（ ）
A.金屬的密度是
B.實(shí)驗(yàn)②相比實(shí)驗(yàn)①，容器底對(duì)桌面的壓力增大了ρ水gV0
C.實(shí)驗(yàn)③．容器底對(duì)金屬球的支持力是
D.實(shí)驗(yàn)③相比實(shí)驗(yàn)②，水對(duì)容器底的壓力增大了

Answer 1

【答案】B,C
【解析】A．將空心金屬球放入容器，當(dāng)球靜止時(shí)，露出水面的體積是總體積的五分之二，則空心球漂浮在水面上， V，根據(jù)漂浮條件F浮=G

則有

解得： ，因?yàn)榭招慕饘偾虻捏w積V大于實(shí)心體積V實(shí)，故 ，A不符合題意

B．在②中，球內(nèi)水的體積是空心部分體積的四分之三，即 ，容器底對(duì)桌面的壓力屬于固體產(chǎn)生的壓力，在實(shí)驗(yàn)①中，對(duì)桌面的壓力等于容器與容器內(nèi)水的總重力和球的重力和.在②中，對(duì)桌面的壓力等于容器與容器內(nèi)水的總重力和球的重力再加上注入體積為V0的水的重力.

因此實(shí)驗(yàn)②相比實(shí)驗(yàn)①，容器底對(duì)桌面的壓力增大了體積為V0的水的重力ρ水gV0，B符合題意.

C．實(shí)驗(yàn)②將球的空心部分注入體積為V0的水．放入容器，球恰好懸浮于水中．球內(nèi)水的體積是空心部分體積的四分之三，所以在實(shí)驗(yàn)③中注入水的體積為

增加水的重力 ，

②③實(shí)驗(yàn)中，金屬球沉沒(méi)在液體中，受到的浮力不變，在②中恰好懸浮，所以增加的重力即為球?qū)θ萜鞯膲毫Γ�根�?jù)力的作用是相互的，因此實(shí)驗(yàn)③，容器底對(duì)金屬球的支持力是 ，C符合題意.

D．實(shí)驗(yàn)③相比實(shí)驗(yàn)②，金屬球分別懸浮和沉在液體中，排開(kāi)水的體積等于自身的體積，所以液面高度不變，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)不變，由F=PS可知，水對(duì)容器底的壓力不變，D符合題意.

所以答案是：BC.
【考點(diǎn)精析】利用浮力大小的計(jì)算和物體的浮沉條件及其應(yīng)用對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F浮＞G 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）．