有甲、己两只相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体。若将质量为m的小球A轻放入甲溢水杯,小球

浮力 已结 1 368
沙明法
沙明法 2021-4-2 09:45

有甲、己两只相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体。若将质量为m的小球A轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,从甲杯溢出16 g液体;若将小球A轻放人乙溢水杯,小球A静止时有1/6 体积露出液面,从乙杯溢出20 g液体。若用细线分别拉住小球A浸没在两杯液体中静止,如图所示,细线对小球A的拉力分别为T1、 T2,g取10 N/kg,则下列判断正确的是(   )

A.T1=0.4N   B.T2=0.1N   

C. ρA:ρ1=5:4     D.ρ1:ρ2=4:5


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1条回答
  •  Look和妈妈
    Look和妈妈 (最佳回答者)
    2021-4-15 09:09

    解析:

    1.A的重力为:G=mg

    A在甲杯中受到的浮力和细线对A的拉力:F浮1=m排1g=16×10-3kg×10N/kg=0.16N

    T1=mg-F浮1=mg-0.16…………(1)

    同时F浮1=ρ1gVA,故

    ρ1gVA =0.16

    ρ1VA=0.016…………(2)

    2.物体放在乙杯中,漂浮且静止时排开液体质量为20g,露出1/6体积,故

    所受浮力:

    F浮2=m排2g=20×10-3kg×10N/kg=0.2N

    同时根据物体漂浮的条件和阿基米德原理有

    0.2=ρ2g(1-

    1

    )VA2g

    5

    VA

    6

    6

    ρ2VA=0.024………(3)

    漂浮时重力等于浮力,故

    mAg=ρAgVA=0.2……(4)

    用细线固定使浸没后,浮力及拉力T2为:

    F浮3=ρ2VAg=0.024×10=0.24(N)T2=F浮3-mg=0.24-mg…………(5)

    (2)/(3)得:

    ρ1

    =

    ρ1 VA

    =

    0.016

    =

    2

    ρ2

    ρ2 VA

    0.024

    3

    可见选项D错误。

    (4)/(2)得

    ρA

    =

    ρAgVA

    =

    0.2

    =

    5

    ρ1

    ρ1gVA

    0.16

    4

    可见选项C正确;

    将(4)分别代入(1)和(5)得:

    T1=mg-F浮1=0.2-0.16=0.04(N)

    T2=F浮3-mg=0.24-0.2=0.04(N)

    显然选择A、B均错误。

    答案:C


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