如图所示,三个实心匀质小球(球的体积公式V=43πr3)静止在液体中,甲球有一半体积在液面之上.小球的半径之比为r甲:r乙:r丙=3:2:1,甲与丙的密度之比为ρ甲:ρ丙=1:3,则()A.三球-物理

题目简介

如图所示,三个实心匀质小球(球的体积公式V=43πr3)静止在液体中,甲球有一半体积在液面之上.小球的半径之比为r甲:r乙:r丙=3:2:1,甲与丙的密度之比为ρ甲:ρ丙=1:3,则()A.三球-物理

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如图所示,三个实心匀质小球(球的体积公式V=
4
3
πr3
)静止在液体中,甲球有一半体积在液面之上.小球的半径之比为r:r:r=3:2:1,甲与丙的密度之比为ρ:ρ=1:3,则(  )
A.三球的密度之比为:ρ:ρ:ρ=1:2:3
B.三球所受浮力之比为:F:F:F=27:8:2
C.三球所受重力之比为:G:G:G=27:16:3
D.若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面上,应该将它们挖成空心的.则这时乙球和丙球的空心体积之比为6:1
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题型:多选题难度:偏易来源:青岛

答案

(1)甲球漂浮,V甲排=
V
2
=class="stub"1
2
×class="stub"4
3
π×(r甲)3=class="stub"1
2
×class="stub"4
3
π×(3r丙)3=18πr丙3;
乙球悬浮,V乙排=class="stub"4
3
π(r乙)3=class="stub"4
3
π(2r丙)3=class="stub"32
3
πr丙3;
丙球沉入水底,V丙排=class="stub"4
3
πr丙3;
由F浮=ρgV排可知,三球所受浮力之比为:F甲:F乙:F丙=27:16:2,B错误;
(2)因甲球漂和乙球悬浮,由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即F浮=G物,
由F浮=ρ液gV排,G物=ρ物V物g可知:
ρ甲:ρ乙=1:2;
又因ρ甲:ρ丙=1:3
所以ρ甲:ρ乙:ρ丙=1:2:3,A正确;
(3)由G=mg=ρ物gV,可知:
G甲:G乙:G丙=ρ甲V甲:ρ乙V:ρ丙V丙=ρ甲×36πr丙3:ρ乙×class="stub"32
3
πr丙3:ρ丙×class="stub"4
3
πr丙3=27:16:3,C正确;
(4)从题意可知,甲的密度为液体的class="stub"1
2
;乙的密度等于液体密度,丙的密度为液体密度的class="stub"3
2
倍;
要浮在液面一半,就是要把密度降低到液体密度的class="stub"1
2

若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面以上,则乙要挖掉体积的一半,而丙要挖掉class="stub"2
3
,就和甲的密度一样了.
而:乙的半径是丙的2倍,体积与半径的关系是立方关系,则:
乙要挖掉的体积=V乙×class="stub"1
2
=8×V丙×class="stub"1
2
=4×V丙
丙要挖掉的体积=V丙×class="stub"2
3

V乙:V丙=4:class="stub"2
3
=6:1,故D选项正确;
故选ACD.

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