A和B是密度为ρ=5×103kg/m3的某种合金制成的两个小球,A球的质量为mA=100g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量为m甲=m乙=320g.若用细线把球和木

发布时间:2020-07-29 11:42:52

A和B是密度为ρ=5×103kg/m3的某种合金制成的两个小球,A球的质量为mA=100g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量为m甲=m乙=320g.若用细线把球和木块系住,则在水中平衡时如图所示,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中(g取10N/kg).则下列计算正确的是A.木块的密度为0.6×103kg/m3B.如果剪断木块乙和B球之间的细线,B球静止后,所受重力和浮力的合力的大小为4.8NC.如果剪断木块乙和B球之间的细线,乙木块露出水面的体积为4.6×10-4m3D.如果剪断木块甲和A球之间的细线,A球静止后,所受重力和浮力的合力为0.2N

网友回答

B
解析分析:知道A的质量和密度,利用密度公式求A的体积;利用重力公式求A的重力和乙的重力;(1)由甲图可知,F浮=G总=G排,据此求木块的体积,知道木块的质量,利用密度公式可求木块的密度;如果剪断木块甲和A球之间的细线,A球下沉,求出A受到的浮力,可求A球所受重力和浮力的合力;(2)由乙图可知,F浮′=G总′=G排′,据此求B的体积,利用密度公式和重力公式求B的重力;如果剪断木块乙和B球之间的细线,B球下沉,求出B受到的浮力,可求B受重力和浮力的合力;如果剪断木块乙和B球之间的细线,乙木块漂浮,受到浮力等于乙的重力,利用阿基米德原理求排开水的体积,知道总体积,可求露出水面的体积.

解答:设甲和乙的体积为V,A的体积VA===20cm3,GA=mAg=0.1kg×10N/kg=1N,G乙=G甲=m甲g=0.32kg×10N/kg=3.2N,(1)由甲图可知,F浮=G总=G排,∴ρ水V排g=m甲+mA,即:1g/cm3×(V+20cm3)=320g+100g,解得:V=800cm3,木块的密度:ρ木===0.4g/cm3=0.4×103kg/m3,故A错;如果剪断木块甲和A球之间的细线,A球下沉,F浮A=ρ水VAg=1×103kg/m3×20×10-6m3×10N/kg=0.2N,A球静止后,所受重力和浮力的合力:FA=GA-F浮=1N-0.2N=0.8N,故D错;(2)由乙图可知,F浮′=G总′=G排′,∴ρ水V排′=m乙+mB,即:1g/cm3×(800cm3+VB)=320g+5g/cm3×VB,解得:VB=120cm3,mB=ρBVB=5g/cm3×120cm3=600g,GB=mBg=0.6kg×10N/kg=6N,如果剪断木块乙和B球之间的细线,B球下沉,受重力和浮力的合力:F浮B=ρ水VBg=1×103kg/m3×120×10-6m3×10N/kg=1.2NFB=GB-F浮B=6N-1.2N=4.8N,故B正确;如果剪断木块乙和B球之间的细线,乙木块漂浮,F浮乙=G乙=3.2N,排开水的体积:V排===3.2×10-4m3,露出水面的体积:V露=V-V排=800×10-6m3-3.2×10-4m3=4.8×10-4m3,故C错,故选B.

点评:本题为力学综合题,考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件,同一直线上力的合成的掌握和运用,知识点多、综合性强,要求灵活运用所学知识求解,属于难题!
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