质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是1:2,将甲放入酒精(ρ=0.8×103kg/m3)中,乙放入水中静止时,它们受到的浮力之比为3:2,则乙的密度是( ) A.0.6×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3 C.1.2×1
问题描述:
质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是1:2,将甲放入酒精(ρ=0.8×103kg/m3)中,乙放入水中静止时,它们受到的浮力之比为3:2,则乙的密度是( )
A. 0.6×103kg/m3
B. 0.8×103kg/m3
C. 1.2×103kg/m3
D. 1.5×103kg/m3
答
甲乙两物体的质量相等,密度之比ρ甲:ρ乙=1:2,由密度变形公式V=
可知V甲:V乙=2:1;m ρ
①若甲乙都漂浮,此时浮力比为1:1,不符合条件,不存在这种状态;
②若甲乙都浸没(悬浮或下沉),V排=V物,此时浮力比F甲:F乙=
=
ρ V甲g
ρ V乙g
=8:5,不符合条件,不存在这种状态;0.8×2×g 1×1×g
③若甲漂浮在酒精面,甲受到的浮力等于物体重;乙浸没(悬浮或下沉),乙受到的浮力小于或等于物体重,所以乙受到的浮力小于或等于甲受到的浮力,受到的浮力之比为3:2,符合条件,存在这种状态:
甲漂浮在酒精面,F甲=mg=ρ甲V甲g;乙浸没,F乙=ρ水V乙g;
∵F甲:F乙=
=
ρ甲V甲g
ρ水V乙g
=3:2,
ρ甲×2× g
ρ水×1 ×g
∴ρ甲=
ρ水,3 4
∵ρ甲:ρ乙=1:2,
∴ρ乙=
ρ水=3 2
×1×103kg/m3=1.5×103kg/m3.3 2
④若甲浸没(悬浮或下沉),甲受到的浮力小于或等于物体重;乙漂浮在水面,乙受到的浮力等于物体重,所以甲受到的浮力小于或等于乙受到的浮力,而受到的浮力之比为3:2,不符合条件,不存在这种状态.
故选D.