Question

4．桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精，实心木球和空心铁球的体积和质量都相等，如图所示．水、酒精、木和铁的密度分别为ρ_水、ρ_酒精、ρ_木和ρ_铁． 已知：ρ_水＞ρ_酒精、ρ_铁＞ρ_木，将木球放入水中、铁球放入酒精中，静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F₁和F₂．下列判断中正确的是（　　）

• A． 若木球和铁球都漂浮在液面上，则F₁＞F₂
• B． 若木球和铁球都漂浮在液面上，则F₁＜F
• C． 若木球和铁球都浸没在液体中，则F₁＜F₂
• D． 若木球和铁球都浸没在液体中，则F₁＞F₂

Answer 1

分析 根据实心木球和实心铁球的体积相等，可比较二者的质量关系，从而可知其重力关系，再根据物体的浮沉条件分析F₁和F₂的关系即可做出选择．

解答 解：（1）若木球和铁球都漂浮在液面上，静止时两球所受浮力都等于其重力，因为实心木球和空心铁球的体积和质量都相等，即m_木=m_铁，则G_木=G_铁，
F₁=F₂，故A、B错误；
（2）若木球和铁球都浸没在液体中，木球放入水中，所受浮力F₁=ρ_水gV_木，
铁球放入酒精中所受浮力F₂=ρ_酒精gV_铁，
已知V_木=V_铁，ρ_水＞ρ_酒精，
所以若木球和铁球都浸没在液体中，F₁＞F₂．故C错误，D正确．
故选D．

点评 本题考查了重力公式、物体浮沉条件、阿基米德原理的应用，分析好两球的质量是关键．