一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20g...
问题详情:
一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20g,再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为80g,此时A、B小球受到的总浮力为F浮,水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了△F,已知小球A、B的密度相同且均小于水的密度,则( )
A.F浮 =1.2N,△F=0.2N B.F浮 =1.2N,△F=1.2N
C.F浮 =1.0N,△F=1.0N D.F浮 =1.0N,△F=0N
【回答】
A
解:先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20g;
再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为80g;投入2m的小球之前溢水杯是满的,所以小球排开的水的重力等于浮力:
F浮B=G排B=m排Bg=0.08kg×10N/kg=0.8N;
小球AB的材质相同,密度相同,小球A的质量和体积均为小球B的一半,则其放入水中时,排开的水的质量应该为:
m排A=80g×=40g=0.04kg;
则小球A受到的浮力为:
F浮A=G排A=m排Ag=0.04kg×10N/kg=0.4N;
此时A、B小球受到的总浮力为:
F浮=F浮A+F浮B=0.4N+0.8N=1.2N;
由于小球A排开的是的质量要大于溢水杯中溢出的水的质量,即开始时溢水杯没有加满,放入小球A后,液面会上升,则上升的水的质量为m'=40g﹣20g=20g=0.02kg;
其重力为:G'=m'g=0.02kg×10N/kg=0.2N;
由于溢水杯是规则的容器,则液体产生的压力等于液体的重力,所以增大的压力为:△F=G'=0.2N。
故选:A。
知识点:阿基米德原理
题型:选择题