Question

9．三个实心小球a、b、c，其中a和b质量相等，b和c体积相等，将三个小球放入水中静止时的状态如图所示．以下关于小球各物理量关系正确的是（　　）

• A． 体积关系：V_a＜V_b=V_c
• B． 重力关系：G_a=G_b＞G_c
• C． 密度关系：ρ_a＞ρ_b＞ρ_c
• D． 浮力关系：F_a=F_b=F_c

Answer 1

分析 （1）当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮；根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系；
（2）当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮．

解答 解：A、由图可知，a漂浮，b悬浮，则V_排a＜V_a，V_排b=V_b，
当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，
F_a=G_a，F_b=G_b；
a与b质量相等，则物体的重力相等，
所以浮力F_a=F_b，
由F_浮=ρgV_排可知：V_排a=V_排b，
可得V_a＞V_b，
由题干可知：V_b=V_c，
V_a＞V_b=V_c，故A错误；
B、由于b悬浮，c沉入底部，则F_b=G_b，F_c＜G_c；
b与c体积相同，根据F_浮=ρgV_排可知：F_b=F_c，故G_b＜G_c；
则G_a=G_b＜G_c，故B错误；
C、当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮，
根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρ_a＜ρ_b＜ρ_c，故C错误；
D、由上分析可知：浮力F_a=F_b=F_c，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用，灵活运用好物体的浮沉条件是本题的关键．