Question

8．一個(gè)未知材料制成的空心球其質(zhì)量為150g，小亮將它投入容積為1L盛滿水的燒杯中，燒杯置于水平桌面上，投球入水后若測得溢出燒杯外的水的質(zhì)量為100g，則下列哪種情景最可能為該球達(dá)到力平衡的狀態(tài)（　�。�

• A． 該球浮在水面上它在水中的體積比露出水面的體積少
• B． 該球浮在水面上它在水中的體積比露出水面的體積多
• C． 該球完全沒入水中且沉在燒杯的底部
• D． 該球完全沒入水中但是球沒有接觸到燒杯底部

Answer 1

分析 浸在液體中的物體的浮沉狀態(tài)由物體所受浮力跟重力的合力大小決定．
當(dāng)合力向上則物體上��；當(dāng)合力向下，則物體下沉；當(dāng)合力為0，則物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)．
已知溢出了100g的水，根據(jù)阿基米德原理（F_浮=G_排=ρ_液gV_排）可計(jì)算出物體所受浮力的大小，再根據(jù)物體的質(zhì)量和重力公式（G=mg）可計(jì)算出物體自身的重力大小，通過比較浮力跟重力的大小，可判斷出物體所處的狀態(tài)．

解答 解：空心球的質(zhì)量m=150g=0.15kg，空心球的重力為：
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N；
空心球排開水的質(zhì)量m_排=100g=0.1kg；
空心球受到的浮力：F_浮=G_排=m_排g=0.1kg×10N/kg=；
則F_浮＜G，由于燒杯容積為1L盛滿水，所以，空心球?qū)⒔�沒在水中，且沉在燒杯底部．
綜上所述可知選項(xiàng)A、B、D都不正確．
故選C．

點(diǎn)評 本題主要考查對物體浮沉條件的應(yīng)用，判斷出物體所處的狀態(tài)，即可得出判斷．