题目内容

3．如图甲所示，小球恰好悬浮在盛有6℃的水的烧杯里，水的密度随温度的变化如图乙所示．现把烧杯放进冰柜里面，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，下列说法正确的是（　　）
A．小球一直上浮，所受浮力保持不变
B．小球一直下沉，液体对容器底部的压强变小
C．小球先上浮然后下沉，下沉到杯底时浮力最小
D．小球下沉到杯底时，水对容器底部的压强最大

分析 （1）物体悬浮在水中，物体的体积不变，即排开水的体积不变，当水温为6℃时，物体悬浮，物体的密度等于水的密度；
水温缓慢地降至0℃的过程中，在4℃之前热胀冷缩，在4℃以后热缩冷胀，在4℃时水的密度最大，根据物体的浮沉条件分析判断小球的状态；
（2）知道水的密度变化规律，根据阿基米德原理判断小球受到水的浮力变化；根据压强公式p=ρgh判断压强的变化．

解答 解：由于烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮．则小球的密度与水的密度相等；
由图象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃时水的密度大；
（1）当水的温度从6℃降到4℃时，因水热胀冷缩，水的密度增大，大于小球的密度，使小球上浮、最后漂浮；
当水的温度从4℃降到0℃时，因水热缩冷胀，水的密度减小，最后小于小球的密度，使物体下沉、悬浮、最后下沉；
下沉到水底时，由阿基米德原理可知，排开水的体积不变，水的密度变小，则浮力最小；故C正确，AB错误；
（2）小球下降到杯底时，水的密度最小，小球受到的浮力最小；由于容器为柱状容器，所以水对容器底部的压力等于水的重加上小球受到的浮力（即F压=G水+F浮），水的重力不变，小球受到的浮力最小，则水对容器底部的压力最小，根据压强定义公式p=$\frac{F}{S}$可知，水对容器底部的压强最小；故D错误．
故选C．

点评 本题考查了学生对物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的掌握和运用，知道水在0～4℃反常膨胀（热缩冷胀）是本题的关键．

练习册系列答案
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l大h0υ060.8大
2中h0υ048.2中
3小h0υ024.5小
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12．对下列声现象的配对连线．
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