A、B两个实心金属球,它们的质量相等,其密度分别是5×103kg/m3和10×103kg/m3,A球挂在甲弹簧杆下,B球挂在乙弹簧秤下,并且让两球均全部浸入水中,这时A、B两球所受浮力之比是______,甲、乙两弹簧的示数之比是______.
问题描述:
A、B两个实心金属球,它们的质量相等,其密度分别是5×103kg/m3和10×103kg/m3,A球挂在甲弹簧杆下,B球挂在乙弹簧秤下,并且让两球均全部浸入水中,这时A、B两球所受浮力之比是______,甲、乙两弹簧的示数之比是______.
答
∵ρ=
,m v
∴v=
,m ρ
∵两球的质量相同为m,ρB=2ρA,
∴vA:vB=
:m ρA
=ρB:ρA=2:1;m ρB
浸没水中,v排=v球,
受到水的浮力:
FA:FB=ρ水vAg:ρ水vBg=vA:vB=2:1;
∵G=mg,两球的质量相同,
∴两球重相同,
∵F示=G-F浮,
F示A:F示B=(G-FA):(G-FB)=(ρAvAg-ρ水vAg):(ρBvBg-ρ水vBg)
=(ρA-ρ水)vA:(ρB-ρ水)vB=
=(ρA-ρ水)vA
(ρB-ρ水 )vB
=8:9.(5-1)×2 (10-1)×1
故答案为:2:1;8:9.
答案解析:知道两球的质量相等,和密度大小,利用密度公式得出两球的体积关系(浸没水中排开水的体积大小关系),根据阿基米德原理求两球受到的水的浮力的大小关系;
两球质量相等、重力相同,再根据F示=G-F浮=ρ球v球g-ρ水v球g得出弹簧测力计的示数大小关系.
考试点:阿基米德原理;弹簧测力计的使用与读数.
知识点:本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用,利用好称重法测浮力(F浮=G-F示)是本题的关键.