问题
选择题
如图所示,两个不同材料制成的正方体甲和乙叠放在水平桌面上,已知甲重4N,乙重5N,甲对乙的压强与乙对桌面的压强相等;把它们分别投入足够多的水中,甲漂浮在水面上.下列关于对甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙和甲、乙浸入水中的深度之比h甲:h乙的判断中正确的是(甲、乙两物体的质量分布均匀)( )
A.ρ甲:ρ乙=4:5
B.ρ甲:ρ乙=27:10
C.h甲:h乙=9:5
D.h甲:h乙=4:5
答案
1、
=G甲 G乙
=m甲g m乙g
=m甲 m乙
,则m甲=4 5
m乙.4 5
2、设甲的边长为a,乙的边长为b,由题意知:甲对乙的压强与乙对桌面的压强相等,即:
=4 a2
,则a=4+5 b2
b.2 3
3、由m=ρV,得:ρ甲a3=
ρ乙b3,4 5
=ρ甲 ρ乙
×4 5
=b3 a3
×4 5
=b3 (
b)32 3
.27 10
4、甲漂浮在水面上,受浮力F甲浮力与重力G甲作用而平衡,则浮力等于物体的重力,也等于它排开水所受的重力;由于
=ρ甲 ρ乙
,ρ乙<ρ甲,甲漂浮在水面上,所以乙也漂浮在水面上;乙漂浮在水面上,处于平衡状态,则它受到的浮力F乙浮力与它的重力G乙相等,也等于它所排开水的重力,即:27 10
=F甲浮力 F乙浮力
=G甲 G乙
=4 5
=ρ水a2h甲 ρ水b2h乙
=(
b)2h甲2 3 b2h乙
,则4h甲 9h乙
=h甲 h乙
.9 5
由以上分析可知,A、B、D错误,C正确.
故选C.