Question

9．如图甲所示，烧杯里盛有8℃的水，小球在水中恰好悬浮．如图乙是一定质量的水，体积随温度变化的图象．现在烧杯四周放上大量的冰块，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，关于水的密度和小球的浮沉情况判断正确的是（　　）

• A． 水的密度先减小后增大
• B． 4℃时水的密度最大
• C． 烧杯底部受到水的压强始终不变
• D． 小球先下沉然后上浮

Answer 1

分析 物体的密度等于液体的密度相等时物体悬浮，物体的密度小于液体的密度时物体上浮、最终漂浮，物体的密度大于液体的密度时物体下沉、沉入水底，据此结合水密度的变化进行分析解答．

解答 解：因烧杯里盛有8℃的水时，小球恰好悬浮，所以，小球的密度与此时水的密度相等，
（1）由图象可知：4℃时，水质量不变的情况下，体积最小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，此时的水的密度最大，且整个过程中，水的密度先变大，后变小，故A错误，B正确；
（2）由图可知，水温变化过程中，水对烧杯底部的压力不变，烧杯底面积不变，由p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$可知，水对烧杯底部的压强不变，故C正确；
（3）由图可知，8℃的水的密度比0℃时水的密度大，则
当水的温度从8℃降到4℃时，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，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，
综上可知，小球先上浮后下沉，故D错误．
故选：BC．

点评 本题考查了学生对物体浮沉条件的掌握和运用，知道水在0～4℃反常膨胀（热缩冷胀）是本题的关键．