Question

3．一只质量60g的鸡蛋沉在盛有清水的杯底，如图．往杯中逐渐加盐，鸡蛋上浮，最终漂浮在液面上．下列判断正确的是（　　）

• A． 鸡蛋的密度小于清水的密度
• B． 鸡蛋排开液体的体积始终小于60cm³
• C． 鸡蛋漂浮时受到的浮力大于它在液面下时受到的浮力
• D． 鸡蛋漂浮在液面上时排开液体的质量大于60g

Answer 1

分析 （1）物体在液体中的浮沉条件：浸没在液体中的物体，F_浮＞G，则上浮；F_浮=G，则悬浮； F_浮＜G，则下沉；当物体漂浮或悬浮时，浮力与重力相等．（2）对于物理来说：若物体的密度比液体的密度大，物体 会 下沉；若物体的密度比液体的密度小，物体会漂浮；若物体的密度等于液体的密度，则物体会悬浮在液体中．

解答 解：A、一只质量60g的鸡蛋沉在盛有清水的杯底，即此时物体的密度大于液体密度，故鸡蛋的密度大于清水的密度，故A错误；
B、若鸡蛋在清水中下沉时，F_浮=m_排g＜G_物=m_物g；即m_排＜m_物；因为m_物=60g；所以m_排＜60g，故排开液体的体积小于60cm³；
若鸡蛋在盐水中下沉时，F_浮=m_排g＜G_物=m_物g；即m_排＜m_物；因为m_物=60g；所以m_排＜60g，由于盐水的密度比水的密度大，所以据V=$\frac{m}{ρ}$可知，排开液体的体积小于60cm³；
若鸡蛋在盐水中漂浮或悬浮时，F_浮=m_排g=G_物=m_物g；即m_排=m_物；因为m_物=60g；所以m_排=60g，由于盐水的密度比水的密度大，所以据V=$\frac{m}{ρ}$可知，排开液体的体积小于60cm³；故鸡蛋排开液体的体积始终小于60cm³，B正确；
C、鸡蛋在液面下时有两种情况，其一是悬浮，其二是下沉，故若鸡蛋悬浮时，浮力等于自身的重力，但鸡蛋在水中下沉时，浮力小于自身的重力；而鸡蛋漂浮时受到的浮力等于 自身的重力，所以鸡蛋漂浮时受到的浮力大于或等于它在液面下时受到的浮力，故C错误；
D、鸡蛋最终漂浮在水面时，F_浮=G_排=m_物g=m_排g；故m_物=m_排．所以鸡蛋漂浮在液面上时排开液体的质量等于60g，故D错误．
故选B．

点评 本题综合考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件，分析时注意用好控制变量法，只要同学掌握牢固，题目不难得出．