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将圆筒形容器放在水平桌面上 容器内装有适量的水 如图所示.如果只将实心小球A投放

时间:2023-07-18 19:23:48

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将圆筒形容器放在水平桌面上 容器内装有适量的水 如图所示.如果只将实心小球A投放

问题补充:

将圆筒形容器放在水平桌面上,容器内装有适量的水,如图所示.如果只将实心小球A投放在容器中,静止时,小球A受浮力为0.4N,水对容器底的压强增加了△p1;如果只将实心小球B投放在容器中,静止时,小球B受浮力为1.2N,水对容器底的压强增加了△p2.已知A、B两个小球的质量相等,小球A的密度为ρA,小球B的密度为ρB,ρA:ρB=15:4,圆筒形容器的底面积为80cm2,不计器壁厚度,投入小球后,水均未溢出,g取10N/kg,则下列计算结果正确的是A.△p1=150paB.△p2=50paC.小球A的体积为150cm3D.小球A的密度为3×103kg/m3

答案:

D解析分析:(1)已知小球A、B受到的浮力,根据公式F浮=ρgV排可求小球排开的水的体积,也就是小球浸入的体积,已知容器的底面积,从而求出增加的水的深度,再利用公式P=ρgh求出增加的压强;(2)质量相等,A的密度大于B的密度,A受到的浮力小于B受到的浮力,所以A、B不可能同时漂浮或悬浮,也不可能一个漂浮,一个悬浮,也不可能是A漂浮,B下沉,因为A的密度大,所以只有三种可能,A、B都下沉,排开水的体积就是自身的体积;A下沉B悬浮;A下沉B漂浮;再根据质量和密度的关系,判断出体积的大小关系,进一步判断出A、B在水中的状态.解答:(1)A球排开的水的体积VA排===0.4×10-4m3;增加的水的深度hA===0.005m;所以△p1=ρ水ghA=1000kg/m3×10N/kg×0.005m=50Pa;故A错误;B球排开的水的体积VB排===1.2×10-4m3;增加的水的深度hB===0.015m;所以△p2=ρ水ghB=1000kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa;故B错误;(2)因为质量相等,ρA:ρB=15:4,所以VA:VB=4:15;经分析可知,A不管是哪一种情况,只有一种状态,那就是在水中下沉,所以A的体积为0.4×10-4m3;故C错误;所以B的体积VB=×0.4×10-4m3=1.5×10-4m3>1.2×10-4m3;所以B漂浮,受到的浮力等于自身的重力,GB=F浮B=1.2N;所以mA=mB===0.12kg;A的密度ρA===3×103kg/m3;故D正确.故选D.点评:本题考查体积、质量和密度的计算,难点是判断小球在水中的状态,这也是解题的关键,本题难度不小,解题时一定要认真分析.

将圆筒形容器放在水平桌面上 容器内装有适量的水 如图所示.如果只将实心小球A投放在容器中 静止时 小球A受浮力为0.4N 水对容器底的压强增加了△p1;如果只将实心小

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