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两道初中浮力的状态判断类型应用题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/08 17:26:20
两道初中浮力的状态判断类型应用题
1,两个质量相等的球,密度比为3:2,放入足够深的水中静止时,两球受到的浮力之比是5:6,两球密度各是多少
2,质量相等的甲乙两个物体,密度之比是5:3,将甲放入水中,乙放入密度为0.9*10三次方千克每立方米的液体中静止时,甲乙两物体受到的浮力之比是4:5,求:⑴甲乙两物体体积之比 ⑵甲物体密度
我还有分可以加的啊……
第一题
解法一:
设两个球分别为甲和乙,则,根据题意“密度比为3:2”知,甲密度比乙大.
因此,这两个球放入水中不外乎出现以下5种可能:
(1)甲和乙都沉底,且均对底板有压力;
(2)甲沉底并对底板有压力,乙悬浮于水中;
(3)甲沉底并对底板有压力,乙飘浮于水面;
(4)甲悬浮于水中,乙飘浮于水面;
(5)甲和乙都飘浮于水面;
根据浮力公式:F浮=(P水)*g*(V排),各种情况解析如下:
情况(1)
因为都沉底,所以V甲排=V甲,V乙排=V乙
由题意“两球受到的浮力之比是5:6”
知:{(P水)*g*(V甲排)}:{(P水)*g*(V乙排)}=5:6,
即(V甲):(V乙)=5:6
所以可设甲乙两球体积分别为:V甲=5V;V乙=6V
再由题意“密度比为3:2”,可设甲乙两球密度分别为:P甲=3P;P乙=2P
这时,根据题意“质量相等”建立等式:P甲*V甲=P乙*V乙,即,3P*5V=2P*6V
这个式子明显不相等,这说明假设情况“甲和乙都沉底”不成立,应考虑其它情况.
情况(2)
乙悬浮于水中也是全部被淹没,所以V乙排=V乙,故,以下计算过程与(1)完全相同,最后结论是假设的情况“甲沉底,乙悬浮”也不成立,应再考虑其它情况.
情况(3)
乙飘浮于水面,所以V乙排不等于V乙,V甲排=V甲
由题意“两球受到的浮力之比是5:6”
知:{(P水)*g*(V甲)}:{(P水)*g*(V乙排)}=5:6,即(V甲):(V乙排)=5:6
于是设V甲=5V,则:V乙排=6V
再由题意“密度比为3:2”,可设甲乙两球密度分别为:P甲=3P;P乙=2P
则由题意“质量相等”建立等式:P甲*V甲=P乙*V乙,即,3P*5V=2P*V乙;同时乘以重力加速度g,则:3P*g*5V=2P*g*V乙
由乙飘浮于水面,知:乙球的浮力等于其重力,
即,2P*V乙*g=(P水)*g*(V乙排)(*P水=10^3kg/m3是常识,V乙排=6V*)
这时,显然3P*g*5V=(P水)*g*6V
所以,P=(2/5)*(P水)
因此,P甲=3P=3*(2/5)*(P水);
P乙=2P=2*(2/5)*(P水)
代入水的密度“P水=10^3kg/m3”,得:P甲=1.2*10^3kg/m3;P乙=0.8*10^3kg/m3.
由此结果“(P甲)比(P水)大,(P乙)比(P水)小”可知,以下情况(4)(5)都不成立,无需再解.
要解的话过程如下:
情况(4)解析过程与情况(3)完全一样.
情况(5)因为都是飘浮,浮力等于其重力,而题目中说的是质量相等(即重力也相等),但又说受到的浮力比是5:6,相互矛盾,所以该情况也不成立.
解法二:
由题意“密度比为3:2”,可设甲乙两球密度分别为:P甲=3P;P乙=2P
又由两个球质量相等,明显知道:V甲:V乙=2:3,即,V甲:V乙=10:15
而所受浮力比为:F甲:F乙=5:6 =10:12
据公式:F浮=(P水)*g*(V排),知(V甲排):(V乙排)=10:12
从这(12