問題詳情:
質量相同的兩個實心物體*和乙,體積之比V*:V乙=2:3,將它們輕輕放入水中,靜止時所受的浮力之比F*:F乙=8:9,ρ水=1×103kg/m3,下列説法正確的是( )
A.*,乙兩物體都漂浮在水面上
B.*物體漂浮在水面上,乙物體浸沒於水中
C.乙物體的密度ρ乙=0.75×103kg/m3
D.乙物體的密度ρ乙=0.85×103kg/m3
【回答】
C【分析】①假設兩物體都漂浮時,浮力等於兩物體重力,兩物體質量相等,所以浮力比應是1:1,所以假設不正確;
②假設兩物體都浸沒在水中,V排=V物,F浮*=ρ水gV*,F浮乙=ρ液gV乙,得浮力比為2:3,所以假設不正確;
③根據密度公式比較*乙的密度,判斷漂浮和浸沒的物體,根據物體的浮沉條件和漂浮條件得出兩者受到的浮力之比,然後求出乙的密度.
【解答】解:設*、乙兩物體質量都為m,*、乙兩物體的體積分別為2V、3V.
①若*、乙均漂浮,
因漂浮時物體受到的浮力和自身的重力相等,且*乙兩物體的質量相等,
所以,*、乙受到的浮力相等,即F*:F乙=1:1,與題意不符,故該可能被排除,A錯誤;
②若*、乙均浸沒,
則物體排開液體的體積和自身的體積相等,由F浮=ρgV排可知,它們受到的浮力之比:
F浮*:F浮乙==2:3,與題意不符,故此種情況不可能;
③由①②可知,只能是“*、乙中一個物體漂浮,另一個物體浸沒在水中”,
因*乙的質量相等,且*的體積小於乙的體積,
由ρ=可知,*的密度大於乙的密度,
則*物體浸沒於水中,乙物體漂浮在水面上,故B錯誤;
此時*受到的浮力:F*=ρ水gV*=ρ水g×2V,乙受到的浮力:F乙=G乙=m乙g=ρ乙V乙g=ρ乙×3Vg;
已知F*:F乙=8:9,
所以有: ==,
解得:ρ乙=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3,故C正確,D錯誤.
故選C.
【點評】本題考查了阿基米德原理和物體浮沉條件以及密度公式、重力公式的應用,會判斷*乙物體的狀態是解題的關鍵.
知識點:物體的浮沉條件及應用
題型:選擇題