题目内容
甲、乙是两个质量相等的空心球,它们的空心部分体积完全相同,甲球恰好能在水中悬浮,ρ甲=3.0×103千克/米3,ρ乙=2.0×103千克/米3,ρ水=1.0×103千克/米3,则甲、乙两球的体积之比为
6:7
6:7
.当把乙球放入水中时,乙球露出水面的体积占乙球体积的1:7
1:7
.分析:悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力,漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;已知空心球的密度、质量关系,根据悬浮的特点,可以得到两球体积关系;根据漂浮的特点和乙球密度与水的密度关系,得到乙球露出水面的体积与乙球体积的关系.
解答:解:
(1)设两个球空心部分的体积为V0,
已知甲乙两个球质量相等,
∵ρ=
,
∴ρ甲(V甲-V0)=ρ乙(V乙-V0),
∴3(V甲-V0)=2(V乙-V0) ①
由于甲球能够在水中悬浮,所以重力与浮力相等,
ρ水V甲=ρ甲(V甲-V0),
∴V甲=3(V甲-V0) ②
解①②得,
V甲=
V0,V乙=
V0,
∴甲、乙两球的体积之比为
=
;
(2)已知甲乙两球质量相同,甲球悬浮,乙球密度小于甲球,所以乙球漂浮.
ρ乙(V乙-V0)=ρ水(V乙-V1),
2(V乙-V0)=V乙-V1,
解得V1=
V0,
所以乙球露出水面的体积占乙球体积的
.
故答案为:6:7;1:7.
(1)设两个球空心部分的体积为V0,
已知甲乙两个球质量相等,
∵ρ=
| m |
| V |
∴ρ甲(V甲-V0)=ρ乙(V乙-V0),
∴3(V甲-V0)=2(V乙-V0) ①
由于甲球能够在水中悬浮,所以重力与浮力相等,
ρ水V甲=ρ甲(V甲-V0),
∴V甲=3(V甲-V0) ②
解①②得,
V甲=
| 3 |
| 2 |
| 7 |
| 4 |
∴甲、乙两球的体积之比为
| V甲 |
| V乙 |
| 6 |
| 7 |
(2)已知甲乙两球质量相同,甲球悬浮,乙球密度小于甲球,所以乙球漂浮.
ρ乙(V乙-V0)=ρ水(V乙-V1),
2(V乙-V0)=V乙-V1,
解得V1=
| 1 |
| 4 |
所以乙球露出水面的体积占乙球体积的
| 1 |
| 7 |
故答案为:6:7;1:7.
点评:此题考查了漂浮、悬浮和阿基米德原理的应用,根据已知条件得到正确的等量关系,是解决此题的关键.
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