Question

9．有鐵、木、銅和鋁四個球形物體，放到水中靜止后的情況如圖所示，請你銀據(jù)這一信息以及所學(xué)的知識回答下面的問題：
（1）若鐵、木、銅、鋁球的體積相等，則它們受到的浮力大小關(guān)系是F_鐵＜F_木＜F_銅=F_鋁（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）若鐵、木、銅、鋁球的質(zhì)量相等，則它們受到的浮力大小關(guān)系是F_鐵=F_木=F_銅＞F_鋁（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）一定是空心的是鐵球、銅球；
（4）可能是空心的是木球、鋁球．

Answer 1

分析 （1）已知四個球的體積相同，根據(jù)阿基米德原理并結(jié)合圖中排開液體的體積判斷四個小球所受的浮力關(guān)系；
（2）若鐵、木、銅、鋁球的質(zhì)量相等，根據(jù)當(dāng)浮力大于重力時物體上浮，當(dāng)浮力小于重力時物體下沉，當(dāng)浮力等于重力時，物體處于懸浮或漂浮狀態(tài)，結(jié)合重力關(guān)系求出四個小球的浮力關(guān)系；
（3）（4）當(dāng)物體的密度大于液體的密度時物體會下沉，當(dāng)物體的密度小于液體的密度時物體上浮，物體密度等于液體密度時懸浮，據(jù)此判斷四個小球的空心問題．

解答 解：（1）若鐵、木、銅、鋁球的體積相等，已知四個球的體積相同，由圖可知：V_排鐵＜V_排木＜V_排銅=V_排鋁，由F_浮=ρ_水gV_排可知受到的浮力：F_鐵＜F_木＜F_銅=F_鋁；
（2）若鐵、木、銅、鋁球的質(zhì)量相等，則根據(jù)G=mg可知：G_鐵=G_木=G_銅=G_鋁，由圖可知：鐵球、木球漂浮，銅球懸浮，鋁球沉底，根據(jù)物體的浮沉條件知：F_鐵=G_鐵、F_木=G_木、F_銅=G_銅、F_鋁＜G_鋁；所以F_鐵=F_木=F_銅＞G_鋁．
（3）由圖可知：鐵球漂浮，銅球懸浮，由于鐵、銅的密度大于水的密度，則二者一定是空心的；
（4）木球漂浮，木塊的密度小于水的密度，實心時就能漂��；鋁球下沉，由于鋁的密度大于水的密度，空心時也可能下沉；所以鋁球和木球可能實心、也可能是空心．
故答案為：（1）＜；＜；=；（2）=；=；＞；（3）鐵球、銅球；（4）木球、鋁球．

點評 本題考查了學(xué)生對阿基米德原理、物體的浮沉條件的掌握和運用，不知是否空心、不能比較球重大小是本題的關(guān)鍵．