Question

体积相同的铜、铁、铝三个小球，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_铁＞ρ_铝＞ρ_水，则下列关于三个小球的判断正确的是（ ）

A．所受浮力的关系是F_铜＞F_铁＞F_铝
B．都一定是空心的
C．质量的关系是m_铝＞m_铁＞m_铜
D．空心体积最大的是铜

Answer 1

【答案】分析：A、由图可知三球排开水的体积关系，根据阿基米德原理判断三球受到水的浮力的大小关系；
B、因为铜和铁的密度大于水的密度，铜和铁一定是空心的，但铝球无法确定；
C、由图可知，铜球漂浮、铁球悬浮、铝球沉底，可得三球的密度关系，又知道三球体积相同，根据密度公式得出三球质量的大小关系；
D、三球的体积相同，铜的密度最大，但铜球的密度最小，说明铜球的空心体积最大．
解答：解：A、根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排，因为排开水的体积V_排铜＜V_排铁=V_排铝，所以受到水的浮力F_铜＜F_铁=F_铝，故A错；
B、因为铝球在水中是沉底的，肯定得出ρ_铝球＞ρ_水但无法判断它是空心的，还是实心的，故B错；
C、由于铜球漂浮、铁球悬浮、铝球沉底，可得ρ_铜球＜ρ_铁球＜ρ_铝球，三球的体积相同，所以m_铜＜m_铁＜m_铝，故C正确；
D、铜的密度最大，而铜球的密度最小，所以空心体积最大的是铜，故D正确．
故选CD．
点评：本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用，本题关键有二：一是根据物体的浮沉确定球的密度与水的密度关系（铜球漂浮ρ_铜球＜ρ_水、铁球悬浮ρ_铁球=ρ_水、铝球沉底ρ_铝球＞ρ_水），二是利用好阿基米德原理F_浮=ρ_水gv_排．