水平桌面上的燒杯內裝有一定量的水,輕輕放入一個小球后,從燒杯中溢出 100克的水,則下列判斷中正確的是( )
A.小球所受浮力可能等于1牛
B.小球的質量可能小于100克
C.小球的體積一定等于100厘米3
D.水對燒杯底的壓強一定增大
【答案】
分析:假設大燒杯原來裝滿水,放入小球后知道排開水的質量,可以求出水受到的浮力,如果小球漂浮可以求出小球的質量,如果小球下沉小球的質量將比排開水的質量大;水深不變,利用液體壓強公式分析水對燒杯底的壓強變化.
假設大燒杯原來沒有裝滿水,排開水的質量比100g大,其他物理量將發生變化.
解答:解:(1)假設大燒杯原來裝滿水,小球漂浮在水面上,
小球所受浮力:
F
浮=G
排=m
排g=0.1kg×10N/kg=1N,
∵F
浮=G
排=m
排g=G
球=m
球g,
小球的質量:
m
球=m
排=100g,
排開水的體積:
v
排=

<v
球.
放入小球后水深不變,對容器底的壓強不變.
(2)假設大燒杯原來裝滿水,小球沉入水底,
小球所受浮力:
F
浮=G
排=m
排g=0.1kg×10N/kg=1N,
∵F
浮=G
排=m
排g<G
球=m
球g,
小球的質量:
m
球>m
排=100g,
排開水的體積:
v′
排=

=v
球.
放入小球后水深不變,水對容器底的壓強不變.
(3)假設大燒杯原來沒有裝滿水,排開水的質量比100g大,小球受到的浮力、小球的質量和體積、容器底受到的壓強都要變大.
故選A.
點評:本題因條件不明確,分析起來很復雜,靈活運用阿基米德原理和物體的浮沉條件是關鍵.