(2007•青岛)如图所示,三个实心匀质小球(球的体积公式V=43πr3)静止在液体中,甲球有一半体积在液面之上.小球的

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  • 解题思路:①利用体积公式计算出体积比,然后利用密度公式计算出甲乙丙的质量比即三球所受重力比;

    ②甲利用漂浮的条件计算出与丙的关系,乙利用悬浮的条件计算出与丙的关系,然后计算出甲乙的空心体积比.

    (1)甲球漂浮,V甲排=

    V甲

    2=[1/2]×[4/3]π×(r3=[1/2]×[4/3]π×(3r3=18πr3

    乙球悬浮,V乙排=[4/3]π(r3=[4/3]π(2r3=[32/3]πr3

    丙球沉入水底,V丙排=[4/3]πr3

    由F=ρgV可知,三球所受浮力之比为:F:F:F=27:16:2,B错误;

    (2)因甲球漂和乙球悬浮,由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即F=G

    ∵FgV,GVg,

    ∴ρ=

    ρ液V排

    V物,

    ∴ρ=

    ρ液V排甲

    V物甲=

    ρ液×

    1

    2V物甲

    V物甲=

    ρ液

    2,ρ=

    ρ液V排乙

    V物乙=

    ρ液V物乙

    V物乙=ρ

    则ρ:ρ=1:2;

    又∵ρ:ρ=1:3

    ∴ρ:ρ:ρ=1:2:3,A正确;

    (3)由G=mg=ρgV,可知:

    G:G:GV:ρV:ρV×36πr3:ρ×[32/3]πr3:ρ×[4/3]πr3=27:16:3,C正确;

    (4)从题意可知,甲的密度为液体的[1/2];乙的密度等于液体密度,丙的密度为液体密度的[3/2]倍;

    要浮在液面一半,就是要把密度降低到液体密度的[1/2].

    若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面以上,则乙要挖掉体积的一半,而丙要挖掉[2/3],就和甲的密度一样了.

    而:乙的半径是丙的2倍,体积与半径的关系是立方关系,则:

    乙要挖掉的体积=V×[1/2]=8×V×[1/2]=4×V

    丙要挖掉的体积=V×[2/3],

    V:V=4:[2/3]=6:1,故D选项正确;

    故选ACD.

    点评:

    本题考点: 浮力大小的计算;密度的计算;密度公式的应用.

    考点点评: 本题涉及知识点多,易出错;涉及浮力知识,要灵活利用密度公式,重力公式,漂浮、悬浮的条件等公式计算.