问题描述:
将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3),则( )A. 该物体前后两次所受浮力之比为9:8
B. 该物体前后两次排开液体体积之比为4:3
C. 该物体的密度为0.9×103kg/m3
D. 若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能靜止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为12:7
最佳答案:
A、由阿基米德原理,F浮=G排,该物体前后两次所受浮力之比为:F1:F2=m排1g:m排2g=72g:64g=9:8,故A正确;
B、由已知排开浓盐水和煤油的质量不同,受到的浮力不同,故在液体中不能都漂浮或悬浮,也不能一种漂浮一种悬浮,只能一种在浓盐水中漂浮,在煤油中下沉,根据阿基米德原理:V物=V排油=
m排油 |
ρ油 |
64g |
0.8g/cm3 |
物体在浓盐水中排开的体积:V排盐水=
m排盐水 |
ρ盐水 |
72g |
1.2g/cm3 |
该物体前后两次排开液体体积之比:V排盐水:V排油=60cm3:80cm3=3:4,故B错误;
C、由B的分析可知,物体应在浓盐水中漂浮,由阿基米德原理,F浮=G排=G,m排g=mg,m=m排=72g,
由ρ=
m |
V |
m |
V |
72g |
80cm3 |
D、已知物体的密度为0.9×103kg/m3,物体在水银和水中都处于漂浮状态,受力分析,F浮=G+F压,V排=V物,
则物体在水银中收到的压力:F1=F压水银=F浮水银-G=F浮水银-mg=ρ水银gV排-mg=13.6×103kg/m3×10N/kg×80×10-6m3-0.072kg×10N/kg=10.88N-0.72N=10.16N;
物体在水银中收到的压力:F2=F压水=F浮水-G=F浮水-mg=ρ水gV排-mg=1×103kg/m3×10N/kg×80×10-6m3-0.072kg×10N/kg=0.8N-0.72N=0.08N,
则F1和F2大小之比为:F1:F2=10.16N:0.08N=136:1,故D错误.
故选AC.