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．已知这几种物质密度关系是ρ_铜＞ρ_铝＞ρ_水＞ρ_木，则下列判断正确的是（ ）

A．四个小球的质量关系是：m_铝＞m_铁＞m_铜＞m_木
B．四个小球所受浮力的关系是：F_铜＞F_木＞F_铁＞F_铝
C．四个小球的重力关系是：G_铝＞G_铁＞G_木＞G_铜
D．铝、木两球一定是实心的，铜、铁两球一定是空心的

Answer 1

【答案】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，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，故将D选项排除；
求解前三项，需把握质量---重力---浮力之间的关系：m---G=mg---F_浮=G（漂浮、悬浮），F_浮＜G（下沉）；首先根据物体的浮沉条件判断各球重力和所受浮力之间的关系，再结合上面的关系式逐步分析．
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，故选项D错；
∵F_浮=ρ_水gV_排，排开水的体积，V_铜＜V_木＜V_铁=V_铝，
∴受到的浮力：F_铜＜F_木＜F_铁=F_铝…①，故选项B错；
由于铜球、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；
代入①式，得：G_铜＜G_木＜G_铁＜G_铝，即m_铜＜m_木＜m_铁＜m_铝；
故C正确，A错误；
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．