密度计如图所示,A点处的刻度为1.0×103kg/m3,B点处的刻度为1.6×103kg/m3,A、B间距离15cm.把这个密度计放入甲液体中,液面的位置恰好在A点下方5cm处;放入乙液体中,液面的位置恰好在A点下方10cm处,则?(计算结果保留两位小数)A.甲液体的密度是1.23×103kg/m3B.A、B中点处的刻度为1.3×103kg/m3C.乙液体的密度与水的密度之比是3:4D.甲、乙液体的密度之比为6:7
网友回答
D
解析分析:(1)密度计的重力不变,密度计处于漂浮状态,浮力等于重力,即浮力也不变.
设密度计的横截面积为S,则:ρAgVA=ρBg(VA-Sh1)
代入数据求得S,
(2)列出等式ρAgVA=ρ甲g(VA-Sh2)
代入数据求得ρ甲、ρ乙,
(3)设其中点处为C,则C在A下面7.5cm处,ρAgVA=ρCg(VA-Sh4)求得A、B中点处的刻度.
解答:(1)密度计的重力不变,密度计处于漂浮状态,浮力等于重力,即浮力也不变.
设密度计的横截面积为S,则:ρAgVA=ρBg(VA-Sh1)
代入数据得:1.0×103kg/m3×g×VA=1.6×103kg/m3×g×(VA-S×0.15m)
解得:S=,
(2)因为物体在几种液体中都是漂浮的,所以浮力相等
式ρAgVA=ρ甲g(VA-Sh2)
代入数据得:1.0×103kg/m3×g×VA=ρ甲×g×(VA-S×0.05m)
解得:ρ甲=×103kg/m3≈1.17×103kg/m3;故A错误.
又ρAgVA=ρ乙g(VA-Sh3)
代入数据得:1.0×103kg/m3×g×VA=ρ乙×g×(VA-S×0.1m)
解得:ρ乙=×103kg/m3,则乙液体的密度与水的密度之比是4:3,故C错误;
(3)设其中点处为C,则C在A下面7.5cm处,ρAgVA=ρCg(VA-Sh4)
代入数据得:1.0×103kg/m3×g×VA=ρC×g×(VA-S×0.075m)解得ρC=1.23×103kg/m3=1.23g/cm3.故B错误.
(4)甲、乙液体的密度之比:==,故D正确.
故选D.
点评:本题的解决中,运用了方程法进行计算,是本题正确解答的关键,易错点在于,在求A、B中点处的刻度时,不应简单地将A、B两点的密度加起来除以2.