(2013•张家口一模)甲溢水杯盛满密度为ρ1的液体,乙溢水杯盛满密度为ρ2的液体.将密度为ρ的小球A轻轻放入甲溢水杯,

(2013•张家口一模)甲溢水杯盛满密度为ρ1的液体,乙溢水杯盛满密度为ρ2的液体.将密度为ρ的小球A轻轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,甲溢水杯溢出液体的质量是10g.将小球B轻轻放入乙溢水杯,小球B漂浮,且有1/3的体积露出液面,乙溢水杯溢出液体的质量是20g.已知小球A与小球B完全相同,ρ大于ρ1则下列选项正确的是(  )
A.小球A的质量为10g
B.小球B的质量为20g
C.ρ1与ρ2之比为1:3
D.ρ1与ρ2之比为1:2
caiqing690323 1年前 已收到1个回答 举报

紫冥VV 幼苗

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解题思路:小球A浸没在甲溢水杯液体中,ρ大于ρ1,小球A将下沉,受到的浮力小于重力,据此判断小球A的质量是不是10g;根据阿基米德原理求出小球A的体积;
小球B漂浮在乙溢水杯液体中,小球受到的浮力等于重力,据此判断小球B的质量是不是20g;当小球B浸没在乙溢水杯液体中,求出小球受到的浮力,再根据阿基米德原理求出小球B的体积;
因为小球A与小球B完全相同,求出ρ1与ρ2的关系.

A、∵ρ大于ρ1
∴小球A在甲溢水杯液体中将下沉,
F=G=mg<GA=mAg,
∴小球的质量:mA>m=10g.此选项错误;
B、小球B漂浮在乙溢水杯液体中,
∴mB=m′=20g.此选项正确;
C、D、小球A的体积为VA=
m排
ρ1=
10×10−3kg
ρ1;
小球B漂浮在乙溢水杯液体中,受到的浮力为F′=G′=m′g=ρ2Vg=[2/3]ρ2VBg=20×10-3kg×10N/kg,
即[2/3]V受到的浮力为20×10-3kg×10N/kg,
则浸没([3/3]V)受到的浮力:F″=[3/2]×20×10-3kg×10N/kg,
∵F″=ρ2VBg,
∴F″=ρ2VBg=[3/2]×20×10-3kg×10N/kg,
∴VB=

3
2×20×10−3kg×10N/kg
ρ2g=

3
2×20×10−3kg
ρ2;
∵VA=VB
即:
10×10−3kg
ρ1=

3
2×20×10−3kg
ρ2,
∴ρ1:ρ2=1:3.选项C正确,选项D错误.
故选B、C.

点评:
本题考点: 密度公式的应用.

考点点评: 本题综合考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算(阿基米德原理、漂浮条件),涉及到物体的浮沉条件.利用阿基米德原理求出两个小球的体积是本题的关键.

1年前

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