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物理必考如图所示.三个实心匀质小球(球的体积公式)静止在液体中.甲球

2024-01-22 12:13:55信息公告154

如图所示,三个实心匀质小球(球的体积公式)静止在液体中,甲球有一半体积在液面之上.小球的半径之比为r:r:r=3:2:1,甲与丙的密度之比为ρ:ρ=1:3,则RTL物理好资源网(原物理ok网)

A.三球的密度之比为:ρ:ρ:ρ=1:2:3RTL物理好资源网(原物理ok网)

B.三球所受浮力之比为:F:F:F=27:8:2RTL物理好资源网(原物理ok网)

C.三球所受重力之比为:G:G:G=27:16:3RTL物理好资源网(原物理ok网)

D.若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面上,应该将它们挖成空心的.则这时乙球和丙球的空心体积之比为6:1RTL物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

ACDRTL物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

①利用体积公式计算出体积比,然后利用密度公式计算出甲乙丙的质量比即三球所受重力比;RTL物理好资源网(原物理ok网)

②甲利用漂浮的条件计算出与丙的关系,乙利用悬浮的条件计算出与丙的关系,然后计算出甲乙的空心体积比.RTL物理好资源网(原物理ok网)

解答:(1)甲球漂浮,V甲排==×π×(r3=×π×(3r3=18πr3RTL物理好资源网(原物理ok网)

乙球悬浮,V乙排=π(r3=π(2r3=πr3RTL物理好资源网(原物理ok网)

丙球沉入水底,V丙排=πr3RTL物理好资源网(原物理ok网)

由F=ρgV可知,三球所受浮力之比为:F:F:F=27:16:2,B错误;RTL物理好资源网(原物理ok网)

(2)因甲球漂和乙球悬浮,由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即F=GRTL物理好资源网(原物理ok网)

由F浮=ρgV,G物=ρVg可知:RTL物理好资源网(原物理ok网)

ρ:ρ=1:2;RTL物理好资源网(原物理ok网)

又因ρ:ρ=1:3 RTL物理好资源网(原物理ok网)

所以ρ:ρ:ρ=1:2:3,A正确;RTL物理好资源网(原物理ok网)

(3)由G=mg=ρgV,可知:RTL物理好资源网(原物理ok网)

G:G:GV:ρV:ρV×36πr3:ρ×πr3:ρ×πr3=27:16:3,C正确;RTL物理好资源网(原物理ok网)

(4)从题意可知,甲的密度为液体的;乙的密度等于液体密度,丙的密度为液体密度的倍;RTL物理好资源网(原物理ok网)

要浮在液面一半,就是要把密度降低到液体密度的.RTL物理好资源网(原物理ok网)

若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面以上,则乙要挖掉体积的一半,而丙要挖掉,就和甲的密度一样了.RTL物理好资源网(原物理ok网)

而:乙的半径是丙的2倍,体积与半径的关系是立方关系,则:RTL物理好资源网(原物理ok网)

乙要挖掉的体积=V×=8×V×=4×VRTL物理好资源网(原物理ok网)

丙要挖掉的体积=V×,RTL物理好资源网(原物理ok网)

V:V=4:=6:1,故D选项正确;RTL物理好资源网(原物理ok网)

故选ACD.RTL物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题涉及知识点多,易出错;涉及浮力知识,要灵活利用密度公式,重力公式,漂浮、悬浮的条件等公式计算.RTL物理好资源网(原物理ok网)

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