解题思路:已知质量相同,先判断两球的状态,是漂浮、悬浮还是下沉,判断出两球的状态后在根据浮力之比和浮力公式计算两球的密度.
由于两球所受重力相等,而受的浮力不等,两球不可能同为漂浮或者同为悬浮,也不可能一个漂浮、一个悬浮.
又由阿基米德原理可知:若两球均浸没在水中时,两球所受浮力之比为:
Fa′
Fb′=
ρ水gVa
ρ水gVb=
ρ水g•
G
ρag
ρ水g•
G
ρbg=
ρb
ρa=[3/7],与已知矛盾;
所以两球仅可能是一个漂浮,一个下沉.
又ρa>ρb,故a球下沉,b球漂浮;
由Fa=Ga排=Vaρ水g,
Fb=Gb=mbg,
又Fa:Fb=3:5,ma=mb
得
Vaρ水g
mbg=
ma
ρaρ水
mb=
ρ水
ρa=[3/5],
即ρa=[5/3]ρ水=1.67×103kg/m3.
ρb=[3/7]ρa=0.71×103kg/m3.
答:a的密度为1.67×103kg/m3,b的密度为0.71×103kg/m3.
点评:
本题考点: 密度的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用.
考点点评: 本题考查知识点较多,主要考查物体的沉浮状态和根据浮力公式计算物体密度,本题的难点是判断物体的沉浮状态和根据浮力公式计算物体密度.