Question

一個量筒中盛有水，水面刻度值是200毫升，今將一質量是60克的物體投入量筒中后水面升高到250毫升處，那么這個物體在量筒中的情況是（　　）

A．懸浮在水中

B．漂浮在水面

C．下沉到筒底上

D．下沉到筒底后又上浮

Answer 1

分析：浸在液體中的物體的浮沉狀態由物體所受浮力跟重力的大小關系決定：當物體完全浸沒時，若：
浮力大于重力，上浮；浮力小于重力，下沉；當浮力等于重力，懸浮．
已知水的體積和水面上升到的刻度線，可求出物體排開水的體積，根據阿基米德原理（F_浮=G_排=ρ_液gV_排）可計算出物體所受浮力的大小，再根據物體的質量和重力公式（G=mg）可計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．

解答：解：物體的質量m=60g=0.06kg，物體的重力為：G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N；
物體排開水的體積：V_排=250cm³-200cm³=50cm³=5×10^-5m³；
物體受到的浮力：F_浮=ρ_液gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-5m³=0.5N；
∵F_浮＜G，
∴物體將沉在量筒底部．
綜上所述可知選項A、B、D都不正確．
故選C．

點評：本題主要考查對物體浮沉條件的應用分析能力，關鍵是分析出物體排開液體的重力與浮力大小的關系，解題過程中要注意單位的換算．