Question

体积相同的铜、铁、铝三个小球，放入水中静止后，如图所示，已知这三种物质的密度关系是
ρ_铜＞ρ_铁＞ρ_铝，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
B．三个小球的浮力关系：F_铝＜F_铁＜F_铜
C．三个小球的重力关系：G_铝＞G_铁=G_铜
D．三个小球的质量关系：m_铝＞m_铁＞m_铜

Answer

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．
【解析】
由图可知铜球漂浮、铁球悬浮，二者一定是空心的；铝球下沉，可能实心、也可能是空心，故A错；
∵F浮=ρ水gv排，排开水的体积，v铜＜v铁=v铝，
∴受到的浮力：F铜＜F铁=F铝，故B错；
∵铜球漂浮，
∴F铜=G铜，即ρ水gv排=ρ铜球gv，
∵v排＜v，
∴ρ水＞ρ铜球；------①
∵铁球悬浮，
∴F铁=G铁，即ρ水gv排=ρ铁球gv，
∵v排=v，
∴ρ水=ρ铁球；-------②
∵铝球下沉到水底，
∴F铝＜G铝，即ρ水gv排＜ρ铝球gv，
∵v排=v，
∴ρ水＜ρ铝球；--------③
由①②③可知：ρ铜球＜ρ铁球＜ρ铝球，
∵m=ρv，体积相同，
∴三球的质量：m铜球＜m铁球＜m铝球，故D正确；
∵G=mg，
三球的重力：G铜球＜G铁球＜G铝球，故C错；
故选D．