题目内容
体积相同的铜、铁、铝三个小球,放入水中静止后,如图所示,已知这三种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,则下面判断正确的是( )
分析:根据物体的沉浮条件进行判断,浸在水中的物体,其沉浮条件取决于它所受到的浮力和重力的大小:
(1)当浮力大于重力时,物体上浮;
(2)当浮力小于重力时,物体下沉;
(3)当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态.
(1)当浮力大于重力时,物体上浮;
(2)当浮力小于重力时,物体下沉;
(3)当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态.
解答:解:由图可知铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的;铝球下沉,可能实心、也可能是空心,故A错;
∵F浮=ρ水gv排,排开水的体积,v铜<v铁=v铝,
∴受到的浮力:F铜<F铁=F铝,故D错;
∵铜球漂浮,
∴F铜=G铜,即ρ水gv排=ρ铜球gv,
∵v排<v,
∴ρ水>ρ铜球;------①
∵铁球悬浮,
∴F铁=G铁,即ρ水gv排=ρ铁球gv,
∵v排=v,
∴ρ水=ρ铁球;-------②
∵铝球下沉到水底,
∴F铝<G铝,即ρ水gv排<ρ铝球gv,
∵v排=v,
∴ρ水<ρ铝球;--------③
由①②③可知:ρ铜球<ρ铁球<ρ铝球,
∵m=ρv,体积相同,
∴三球的质量:m铜球<m铁球<m铝球,故B正确;
∵G=mg,
三球的重力:G铜球<G铁球<G铝球,故C错;
故选B.
∵F浮=ρ水gv排,排开水的体积,v铜<v铁=v铝,
∴受到的浮力:F铜<F铁=F铝,故D错;
∵铜球漂浮,
∴F铜=G铜,即ρ水gv排=ρ铜球gv,
∵v排<v,
∴ρ水>ρ铜球;------①
∵铁球悬浮,
∴F铁=G铁,即ρ水gv排=ρ铁球gv,
∵v排=v,
∴ρ水=ρ铁球;-------②
∵铝球下沉到水底,
∴F铝<G铝,即ρ水gv排<ρ铝球gv,
∵v排=v,
∴ρ水<ρ铝球;--------③
由①②③可知:ρ铜球<ρ铁球<ρ铝球,
∵m=ρv,体积相同,
∴三球的质量:m铜球<m铁球<m铝球,故B正确;
∵G=mg,
三球的重力:G铜球<G铁球<G铝球,故C错;
故选B.
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.
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