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物理必考一根轻质小弹簧原长10厘米.两端分别连接在容器底部和物体A上

2024-01-20 14:47:08信息公告333

一根轻质小弹簧原长10厘米,两端分别连接在容器底部和物体A上,将水逐渐注入容器,当物体的一半浸入水中时,弹簧长12厘米,如图(a)所示.把水倒出,改用密度为 0.8×103千克/米3的油注入容器,当物体A全部浸入油中时,弹簧长15厘米,如图(b)所示.前后两种情况下物体受到的浮力之比为________;物体A的密度为________千克/米3

试题答案

5:8    300L8a物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

知道水的密度和油的密度,知道两种情况排开液体的体积关系,利用阿基米德原理求受到的浮力关系;L8a物理好资源网(原物理ok网)

在a图,GA+F拉a=FVg;在b图,GA+F拉b=FVg,分别求出拉力的表达式,根据弹簧性质可得两种情况拉力大小关系,据此求出mA与V的比值即A的密度.L8a物理好资源网(原物理ok网)

解答:∵FVg,L8a物理好资源网(原物理ok网)

∴前后两种情况下物体受到的浮力之比:L8a物理好资源网(原物理ok网)

F:FV排水g:ρV排油g=ρVg:ρVg=1×103kg/m3×Vg:0.8×103kg/m3×Vg=5:8;L8a物理好资源网(原物理ok网)

在a图,对于A来说:L8a物理好资源网(原物理ok网)

GA+F拉a=FVg,L8a物理好资源网(原物理ok网)

∴F拉aVg-GAL8a物理好资源网(原物理ok网)

在b图,对于A来说:L8a物理好资源网(原物理ok网)

GA+F拉b=FVg,L8a物理好资源网(原物理ok网)

F拉bVg-GAL8a物理好资源网(原物理ok网)

由题知,根据弹簧性质知道F拉a:F拉b=△La:△Lb=2:5,L8a物理好资源网(原物理ok网)

(ρVg-GA):(ρVg-GA)=2:5,L8a物理好资源网(原物理ok网)

即:(ρVg-mAg):(ρVg-mAg)=2:5,L8a物理好资源网(原物理ok网)

解得:L8a物理好资源网(原物理ok网)

ρA==300kg/m3L8a物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:5:8;300.L8a物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理、弹簧的性质(在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比)的了解与掌握,分析时要求灵活运用公式,知识点多、综合性强,属于难题!L8a物理好资源网(原物理ok网)

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