Question

体积相同的铜、铁、铝、木四个小球，放入水中静止后如图所示．已知这几种物质的密度关系是ρ_铜＞ρ_铝＞ρ_水＞ρ_木，则下列判断正确的是（　　）

A．铝、木两球一定是实心的，铜、铁两球一定是空心

B．四个小球所受浮力的关系是：F_铜＞F_木＞F_铁＞F_铝

C．四个小球所受重力的关系是：G_铝＞G_铁＞G_木＞G_铜

D．四个小球的质量关系是：m_铝＞m_铁＞m_铜＞m_木

Answer 1

分析：（1）当物体的密度大于液体的密度时物体会下沉，当物体的密度小于液体的密度是物体上浮或悬浮，据此判断四个小球的空心问题；
（2）已知四个小球的体积相同，根据阿基米德原理并结合图中排开液体的体积判断四个小球所受的浮力关系；
（3）根据当浮力大于重力时物体上浮，当浮力小于重力时物体下沉，当浮力等于重力时，物体处于悬浮或漂浮状态，结合浮力关系求出四个小球的重力关系，进一步根据G=mg得出质量关系．

解答：解：
A、由图可知铜球漂浮、铁球悬浮，二者一定是空心的；铝球下沉、木块漂浮，可能实心、也可能是空心，故选项A不正确；
B、∵F_浮=ρ_水gV_排，且V_排铜＜V_排木＜V_排铁=V_排铝，
∴受到的浮力：F_铜＜F_木＜F_铁=F_铝，故选项B不正确；
C、∵铜球、木球漂浮，铁球悬浮，铝球沉底，
∴根据物体的浮沉条件知：F_铜=G_铜、F_木=G_木、F_铁=G_铁、F_铝＜G_铝；
∴G_铜＜G_木＜G_铁＜G_铝，故C选项正确；
D、∵G=mg，
∴m_铜＜m_木＜m_铁＜m_铝，故D选项不正确．
故选C．

点评：解决此类型的题目，要求把物体的沉浮条件和阿基米德原理联合使用，本题关键有二：一是根据物体和液体的密度关系确定物体的浮沉，二是利用好阿基米德原理F_浮=ρ_水gv_排．