底面积为400cm2的圆柱形水槽内盛有适量的水.现将质量为1kg、横截面积为100cm2的圆柱形物体A,用细线悬挂后让其浸入水中,当物体A露出其总体积的时,细线对物体A的拉力为F1,如图甲所示;向圆柱形水槽内加水,水始终未溢出,当物体A完全浸没在水中时,细线对物体A的拉力为F2,如图乙所示.已知:F1:F2=2:1,g取10N/kg,则下列判断正确的是A.物体A的密度为1.6×103kg/m3B.物体A的体积为750cm3C.物体A的所受拉力F1为3.75ND.向圆柱形水槽内加水的质量为625g
网友回答
A
解析分析:(1)设物体的体积为v,对物体进行受力分析可知,作用在绳子上的力F=G-F浮,然后根据F1、F2的比值,并结合F浮=ρgv排求出物体的体积;
(2)已知物体的质量和体积,根据ρ=即可求出物体A的密度;
(3)根据F=G-F浮即可求出物体A的所受拉力F1;
(4)先根据h=求出A的高度,然后根据v=sh求出加入水的体积,再根据m=ρv求出向圆柱形水槽内加水的质量.
解答:∵F1:F2=2:1,
∴(G-ρ水g×v):(G-ρ水g×v)=2:1
(1kg×10N/kg-1×103kg/m3×10N/kg×v):(1kg×10N/kg-1×103kg/m3×10N/kg×v)=2:1
v=0.625×10-3m3=625cm3;故B错误;
物体A的密度:ρA===1.6g/cm3=1.6×103kg/m3;故A正确;
F1=G-ρ水g×v=1kg×10N/kg-1×103kg/m3×10N/kg××0.625×10-3m3=7.5N;故C错误;
A的高度:h==,
加入水的体积v水=(400cm2-100cm2)××6.25cm=1125cm3,
向圆柱形水槽内加水的质量:m水=ρ水v水=1g/cm3×1125cm3=1125g;故D错误.
故选A.
点评:本题考查体积、浮力、密度、质量等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对物体进行受力分析.