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质量相同的两个实心物体甲和乙,体积之比V甲:V乙=3:2,两物体密度比ρ甲:ρ乙=;将它们轻轻放入水中,静止时所受的浮力之比F甲:F乙=9:8.则漂浮的是,甲物体的密度ρ甲=kg/m3
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质量相同的两个实心物体甲和乙,体积之比V甲:V乙=3:2,两物体密度比ρ甲:ρ乙=___;将它们轻轻放入水中,静止时所受的浮力之比F甲:F乙=9:8.则漂浮的是___,甲物体的密度ρ甲=___kg/m3.
▼优质解答
答案和解析
(1)设甲、乙两物体质量都为m,
根据ρ=
可得:
=
=
=
;
(2)甲、乙两物体的体积分别为3V、2V.
①若甲、乙均漂浮,
因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且甲乙两物体的质量相等,
所以,甲、乙受到的浮力相等,即F甲:F乙=1:1,与题意不符,故该可能被排除;
②若甲、乙均浸没,
则物体排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρgV排可知,它们受到的浮力之比:
F浮甲:F浮乙=ρ水g×3V:ρ乙g×2V=3:2,与题意不符,故此种情况不可能;
③由①②可知,只能是“甲、乙中一个物体漂浮,另一个物体浸没在水中”,
因甲乙的质量相等,且甲的体积大于乙的体积,
由ρ=
可得:甲的密度小于乙的密度,
则甲物体漂浮在水面上,乙物体浸没于水中;
(3)由于甲物体漂浮在水面上,甲受到的浮力:F甲=G甲=m甲g=ρ甲g×3V;
乙物体浸没于水中时乙受到的浮力:F乙=ρ水gV乙=ρ水g×2V;
已知F甲:F乙=9:8,
则
=
,
解得:ρ甲=
ρ水=
×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3.
故答案为:2:3;甲;0.75×103.
根据ρ=
m |
V |
ρ甲 |
ρ乙 |
| ||
|
V乙 |
V甲 |
2 |
3 |
(2)甲、乙两物体的体积分别为3V、2V.
①若甲、乙均漂浮,
因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且甲乙两物体的质量相等,
所以,甲、乙受到的浮力相等,即F甲:F乙=1:1,与题意不符,故该可能被排除;
②若甲、乙均浸没,
则物体排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρgV排可知,它们受到的浮力之比:
F浮甲:F浮乙=ρ水g×3V:ρ乙g×2V=3:2,与题意不符,故此种情况不可能;
③由①②可知,只能是“甲、乙中一个物体漂浮,另一个物体浸没在水中”,
因甲乙的质量相等,且甲的体积大于乙的体积,
由ρ=
m |
V |
则甲物体漂浮在水面上,乙物体浸没于水中;
(3)由于甲物体漂浮在水面上,甲受到的浮力:F甲=G甲=m甲g=ρ甲g×3V;
乙物体浸没于水中时乙受到的浮力:F乙=ρ水gV乙=ρ水g×2V;
已知F甲:F乙=9:8,
则
ρ甲g×3V |
ρ水g×2V |
9 |
8 |
解得:ρ甲=
3 |
4 |
3 |
4 |
故答案为:2:3;甲;0.75×103.
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