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题型:单选题(分值:1)
99 、如下图所示,完全相同的两根弹簧,下面挂两个质量相同、形状不同的实心铁块,其中甲是立方体,乙是球体。现将两个铁块完全浸没在某盐水溶液中,该溶液的密度随深度增加而均匀增加。待两铁块静止后,甲、乙两铁块受到的弹簧的拉力相比(??)。
A.一样大
B.甲比较大
C.乙比较大
D.无法确定
答案:B
解析:第一步,确定题型。
本题考查物理学中的浮力问题。
第二步,分析题干。
因为两球质量相同,所以浸没在水中以前两个弹簧的形变量是相同的,即两个物体的顶面等高。两球质量相同,且均为实心铁球(密度相同),所以体积也一定相同,即将其浸没在水中之后排出水的体积也相同,假设二者体积均为V。则有(其中D为球体的直径,L为正方体的棱长),可以得到:,球体的直径大于正方体的棱长,且顶面等高,所以球体的重心位置低于正方体。由于盐水密度随深度是均匀增加的,且正方体和球体都是对称的,所以可以取正方体的中心和球体球心的密度作为液体平均密度。球体的重心更低,所以溶液密度更大。由浮力公式F=ρgV,可知在g和V相同的情况下,球体重心溶液密度大,所以受到的浮力也就更大。由于弹簧的拉力大小等于重力减去浮力,所以受到浮力较小的正方体铁块受到弹簧的拉力也就越大。
因此,选择B选项。
要点:需要各位考生注意的是:由于铁球比铁块受到的浮力大,所以弹簧会出现相较于正方体更大的回缩。但球体的重心仍不会高于正方体的重心。
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(编辑:安徽华图)