(2008?淄博)如圖所示,四個(gè)相同的容器內(nèi)水面一樣高,a容器內(nèi)只有水,b容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上,c容器內(nèi)漂浮著一塊冰塊,d容器中懸浮著一個(gè)空心球.則下列四種說(shuō)法正確的一組是( 。
①每個(gè)容器的總質(zhì)量都相等
②b容器中再倒入酒精后,木塊在液面下的體積減小
③c容器中冰塊熔化后水面高度升高
④d容器中再倒入酒精后,小球?qū)⑾鲁粒?/div>
分析:①bc兩個(gè)容器的物體漂浮,d三個(gè)容器中的物體懸浮,受到的浮力都等于物體重,由阿基米德原理可知排開的水重等于物體重,由此可知每個(gè)容器的總質(zhì)量相同;
②b容器中再倒入酒精后,使水的密度減小,但木塊還是漂浮,受到的浮力相等,根據(jù)阿基米德原理可知排開水的體積增大,使木塊在液面下的體積增大;
③冰漂浮于水面上,要想判斷冰熔化之后,水面是否變化,需要比較冰塊排開液體的體積跟冰熔化成水后的體積大小.若二者體積相等,水面不變;若增大,水面上升;若減小,水面下降.
④d容器中再倒入酒精后,使水的密度減小,使小球受到的浮力減小,根據(jù)浮沉條件判斷.
解答:解:①∵木塊漂浮,
∴木塊受到的浮力等于木塊重,
∵F浮=ρ水v排g,
∴木塊受到的重力等于排開的水重,
∵a、b容器水面等高
∴b容器的總重等于a容器的總重,
∵G=mg,
∴b容器的總質(zhì)量與a容器的總質(zhì)量相同.
同理可以得出,cd容器的總質(zhì)量與a容器的總質(zhì)量相同,故①正確;
②b容器中再倒入酒精后,使水的密度減小,但木塊還是漂浮,受到的浮力相等,
∵F浮=ρ水v排g,
∴排開水的體積增大,使木塊在液面下的體積增大,故②錯(cuò);
③∵冰漂浮于水面上,
∴F浮=ρ水gv排=G冰;--------------①
又∵冰熔化成水后,其質(zhì)量不變,
∴G冰=G水=ρ水gv水,-------------②;
聯(lián)立①②可得:
ρ水gv排=ρ水gv水,
∴v排=v水,即:冰塊排開水的體積跟冰熔化成水后的體積相等,
∴水面高度不變,故③錯(cuò);
④原來(lái)小球懸浮,受到的浮力等于小球重F浮=G球,
d容器中再倒入酒精后,使水的密度減小,
∵F浮=ρ水v排g,排開水的體積不變,
∴小球受到的浮力減小,使得F浮′<G球,
∴小球?qū)⑾鲁,故④正確.
故選A.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵:一是漂浮、懸浮條件的使用,二冰化水質(zhì)量不變(隱含條件),三是利用阿基米德原理時(shí)要同時(shí)考慮影響浮力的兩個(gè)因素(液體的密度和排開液體的體積).