Question

15．体积相同的铜、铁、铝三个小球，同时轻轻放入盛水的烧杯中，铜球上浮，铝球下沉，静止后如图所示，则下面判断正确的是（　　）

• A． 铝球一定是实心的，铜、铁两球一定是空心的
• B． 三个小球的浮力关系：F _铝＞F _铁＞F_铜
• C． 三个小球的质量关系：m_铝＞m_铁＞m_铜
• D． 铝球对杯底没有压力作用

Answer 1

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：
（1）当浮力大于重力时，物体上浮；
（2）当浮力小于重力时，物体下沉；
（3）当浮力等于重力时，物体处于悬浮或漂浮状态．

解答 解：
A、由图可知，铜球漂浮、铁球悬浮，二者一定是空心的；铝球下沉，可能是实心、也可能是空心（空心部分的体积比较小），故A错误；
B、由图可知，排开水的体积关系为V_铜排＜V_铁排=V_铝排，
由F_浮=ρ_水gV_排可知，受到的浮力关系为：F_铜＜F_铁=F_铝，故B错误；
C、因为铜球漂浮，所以F_铜=G_铜，
因为铁球悬浮，所以F_铁=G_铁，
因为铝球下沉，所以F_铝＜G_铝，
又因为F_铜＜F_铁=F_铝，
所以，比较可知G_铜＜G_铁＜G_铝，
则：m_铝＞m_铁＞m_铜，故C正确；
D、因为铝球下沉到水底，浮力小于重力，所以铝球对杯底一定有压力作用．故D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．