Question

甲溢水杯盛滿密度為ρ₁的液體，乙溢水杯盛滿密度為ρ₂的液體．將密度為ρ_A的小球A輕輕放入甲溢水杯，小球漂浮且有體積露出液面，甲溢水杯溢出液體的質(zhì)量是36g．將密度為ρ_B的小球B輕輕放入乙溢水杯，小球浸沒在液體中，并下沉，乙溢水杯溢出液體的質(zhì)量是30g．已知小球A與小球B體積之比是1：2（g取10N/kg）．則下列選項中正確的是（ ）
A．小球A的質(zhì)量為7.2g
B．小球B的質(zhì)量為30g
C．ρ₁與ρ₂之比為3：1
D．ρ_A與ρ_B之比為12：5

Answer 1

【答案】分析：（1）小球A漂浮在甲溢水杯液體中，小球受到的浮力等于重力，據(jù)此判斷小球A的質(zhì)量；
（2）小球B浸沒在乙溢水杯液體中，ρ_B大于ρ₂，小球A將下沉，受到的浮力小于重力，據(jù)此判斷小球B的質(zhì)量是不是30g；根據(jù)小球A與小球B體積之比是1：2；求出ρ₁與ρ₂的關(guān)系．
解答：解：A、∵小球A漂浮在甲溢水杯液體中，小球受到的浮力等于重力，由F_浮=G_排=G_A，可得小球A的質(zhì)量為36g；故A錯
B、小球A漂浮在甲溢水杯液體中，F(xiàn)_浮′=G_排′=m_排′g=ρ₁V_排g=ρ₁V_Ag=36×10^-3kg×g，
V_A=
∵小球浸沒在液體中，并下沉，
∴ρ_B大于ρ₂，
∴F_浮=G_排=m_排g＜G_A=m_Ag，
∴小球的B質(zhì)量：m_B＞m_排=30g，故B錯；
C、小球B的體積：
V_B==
∵V_A：V_B=1：2，
即：：=，
∴ρ₁：ρ₂=3：1．故C正確；
D、A球質(zhì)量就等于甲中溢出水的質(zhì)量，而B球的質(zhì)量未知 所以無法求兩球密度之比．
故選C．
點評：本題綜合考查了密度的計算、重力的計算、浮力的計算（阿基米德原理、漂浮條件），涉及到物體的浮沉條件．利用阿基米德原理求出兩個小球的體積是本題的關(guān)鍵．