将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的 3/8,如图(a)所示,当细绳被剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积为它自身体积的1/2,这时塑料球受到池底的支持力为F,如图(b)所示.若已知塑料球和木球的体积之比为 1:8,则下面答案不正确的是 ( )
A.木球重力为 4F
B.塑料球所受浮力为 F
C.塑料球的密度为 2.0 ´ 103kg/m3
D.绳子剪断后,两物体所受浮力相差 2F
答案:A B C
解析:设塑料球的体积为V,则木球的体积为8V.设颜料球和木球的密度分别是ρ1和ρ2
C.则由题意知,图a中浮力等于重力,故
ρ1Vg+8ρ2gV=ρ水g[(5/8)8V+V]=6ρ水gV 即
ρ1+8ρ2=6ρ水……①
由图b知,木球的浮力等于重力,即
ρ2g8V=ρ水g(1/2)8V
ρ2=(1/2)ρ水
=0.5×103kg/m3
代入①得
ρ1=2×103kg/m3
显然C选项正确。
A.对图b中塑料球受力分析知:
ρ水gV+F=ρ1gV
F=ρ1gV-ρ水gV
=ρ水gV
木球的重力
G2=ρ2g8V
=0.5×ρ水g×8V
=4ρ水gV
=4F
故A选项正确;
B.图b中,塑料受到的浮力
F2浮=ρ水gV
=F
该选项正确;
D.绳子断开后,其浮力相差(塑料球不变) :
△F浮=ρ水g(5/8)×8V-ρ水g(1/2)×8V
=ρ水gV
=F
故D选项错误。
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