问题 选择题

质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ:ρ=3:2,将它们都放入水中,静止时两球受到的浮力之比为F:F=4:5,则乙球的密度为(  )

A.

2
3
ρ

B.

5
4
ρ

C.

5
6
ρ

D.

4

答案

由题知,m=m

∵ρ=

m
V
,ρ:ρ=3:2,

∴V:V=2:3;

两球在水中静止时的状态有下面几种情况:

①甲乙都下沉:如果是这样,排开水的体积之比等于V:V=2:3,由阿基米德原理可知受到的浮力也是2:3,而F:F=4:5,故①不可行;

②甲乙都漂浮:受到的浮力都等于自重,而两球质量相等、重力相等,受浮力相等,而F:F=4:5,故②不可行;

③甲漂浮、乙下沉:甲漂浮,F=G=mg;乙下沉,F<G=mg,所以F>F,而F:F=4:5,故③不可行;

④甲下沉、乙漂浮:甲下沉,F<G=mg;乙漂浮,F=G=mg,所以F<F,而F:F=4:5,故④可行;

甲下沉,受到的浮力FVg;乙漂浮,受到的浮力F=mg=ρVg;

∵F:F=4:5,

即ρVg:ρVg=4:5,

ρ=

ρV 
4V
=
5ρ×2 
4×3
=
5
6
ρ

故选C.

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