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【质量相等的两个实心小球甲和乙,已知甲和乙的密度比为2:3,现将两球放入盛有足够多水的烧杯中,当两球静止时,水对甲和乙两球的浮力之比为6:5,则两球密度分别为多少?】
1人问答
更新时间:2024-04-23 15:36:05
问题描述:

质量相等的两个实心小球甲和乙,已知甲和乙的密度比为2:3,现将两球放入盛有足够多水的烧杯中,当两球静止时,水对甲和乙两球的浮力之比为6:5,则两球密度分别为多少?

孙明宗回答:
  【思路】关键是找到一个“沉底”的球,和他受到的浮力!这样就可以得到它的密度,再根据比例关系找到另一个球的密度.   【题解】   设两球质量都为m,水的密度是ρ0,甲球密度是ρ甲,乙球密度是ρ乙   两小球体积之比是3:2   两小球静止,但不相等,说明,至少有一球沉底了   否则浮力应都等于mg   两球浮力又不等于体积之比,说明,不是都沉底了,否则水足够多,浮力比肯定等于体积之比   那么漂浮的是浮力大的那个球,即甲球;且乙球沉底了.(因为至少有一球沉底了)   就是说,甲球浮力等于重力f甲浮=mg!   那么乙球受到的浮力就等于甲球浮力的(5/6),即(5/6)mg,   f乙浮=(5/6)mg=ρ0*V*g【1】   将【1】式稍变形,约去g,则m/V=(6/5)ρ0   左端就是球乙的密度,所以ρ乙=(6/5)ρ0=1200kg/m^3   又ρ甲:ρ乙=2:3,所以ρ甲=800kg/m^3
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