Question

9．如圖甲所示，燒杯里盛有8℃的水，小球在水中恰好懸浮．如圖乙是一定質量的水，體積隨溫度變化的圖象．現在燒杯四周放上大量的冰塊，在燒杯內水的溫度下降到0℃的過程中，假設小球的體積始終不變，關于水的密度和小球的浮沉情況判斷正確的是（　　）

• A． 水的密度先減小后增大
• B． 4℃時水的密度最大
• C． 燒杯底部受到水的壓強始終不變
• D． 小球先下沉然后上浮

Answer 1

分析 物體的密度等于液體的密度相等時物體懸浮，物體的密度小于液體的密度時物體上浮、最終漂浮，物體的密度大于液體的密度時物體下沉、沉入水底，據此結合水密度的變化進行分析解答．

解答 解：因燒杯里盛有8℃的水時，小球恰好懸浮，所以，小球的密度與此時水的密度相等，
（1）由圖象可知：4℃時，水質量不變的情況下，體積最小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，此時的水的密度最大，且整個過程中，水的密度先變大，后變小，故A錯誤，B正確；
（2）由圖可知，水溫變化過程中，水對燒杯底部的壓力不變，燒杯底面積不變，由p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$可知，水對燒杯底部的壓強不變，故C正確；
（3）由圖可知，8℃的水的密度比0℃時水的密度大，則
當水的溫度從8℃降到4℃時，水的密度增大，大于小球的密度，使小球上浮、最后漂浮；
當水的溫度從4℃降到0℃時，水的密度減小，最后小于小球的密度，使物體下沉、懸浮、最后下沉，
綜上可知，小球先上浮后下沉，故D錯誤．
故選：BC．

點評 本題考查了學生對物體浮沉條件的掌握和運用，知道水在0～4℃反常膨脹（熱縮冷脹）是本題的關鍵．