解题思路:(1)假设烧杯原来装满水,放入小球后知道排开水的质量,可以求出小球受到的浮力,如果小球漂浮可以求出小球的质量;水深不变,利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化;
(2)假设烧杯原来装满水,放入小球后知道排开水的质量,可以求出小球受到的浮力,如果小球下沉小球的质量将比排开水的质量大;水深不变,利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化;
(3)假设烧杯原来没有装满水,排开水的质量比100g大,其他物理量将发生变化.
(1)假设烧杯原来装满水,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,
小球的质量:
m球=m排=100g,
排开水的体积:
v排=
m排
ρ水=
100g
1g/cm3=100cm3<v球.
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变.
(2)假设烧杯原来装满水,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,
小球的质量:
m球>m排=100g,
排开水的体积:
v′排═
m排
ρ水=
100g
1g/cm3=100cm3=v球.
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变.
(3)假设烧杯原来没有装满水,排开水的质量比100g大,小球受到的浮力、小球的质量和体积、容器底受到的压强都要变大.
故选A.
点评:
本题考点: 阿基米德原理;质量的估测;液体的压强的计算.
考点点评: 本题因条件不明确,分析起来很复杂,灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件是关键.