践行者2024年中考物理真题精选精解(18)
13.(多选)如图所示,两个不吸水的实心小球甲和乙,用不可伸长的细线系住,放入水中静止后,甲有一半的体积露出水面,乙与容器底部接触,细线被拉直。已知甲的重力为4N,甲受到的浮力为8N,甲、乙的体积之比为2:1,甲、乙的密度之比为1:6,水的密度为1.0x10³kg/m³,g取10N/kg。下列说法正确的是()
A.细线对甲的拉力为4N
B.乙受到的浮力为 4N
C.甲的密度为0.25×10³kg/m³
D.容器底部对乙的支持力为4N
解:1由题意可知:
①G甲=4N,
F浮甲=N,
V甲排=V甲/2,
②V甲:V乙=1:2,
ρ甲:ρ乙=1:6;
2对甲进行受力分析可知,
甲在竖直方向共受到以下三个力:
①重力G甲,方向竖直向下,
②浮力F甲浮,方向竖直向上,
③绳对的拉力T甲,方向竖直向下,
由平衡条件可知:
F甲浮=G甲+T甲,
所以T甲=F甲浮-G甲
=8N-4N=4N,故A正确;
3因为V甲:V乙=1:2,ρ甲:ρ乙=1:6,
所以根据m=ρV可知:m甲:m乙=1:3,
所以G甲:G乙=1:3,
又G甲=4N,
所以G乙=12N,
又V甲=2V甲排=2F甲浮/ρ水g
=1.6×10⁻³m³,
所以①ρ甲=G甲/gV甲
=4N/(10N/kg×1.6×10⁻³m³)
=0.25×10³kg/m³,故C正确,
②V乙=V甲/2=0.8×10⁻³m³,
又因为乙浸没在水中,
所以F乙浮=ρ水gV乙
=8N,故B错误;
4对乙进进受力分析,可知它在竖直方向,共受到以下四个力:
①重力G乙,方向竖直向下,
且G乙=12N,
②浮力F乙浮,方向竖直向上,
且F乙浮=8N
③绳对乙的拉力T乙,方向竖直向上,
且根据相互作用力性质可知,
T乙=T甲=4N,
④容器底部对乙的支持力F支,方向竖直向上,
由平衡条件可知:
G乙=F乙浮+T乙+F支,
则F支=G乙-F乙浮-T乙
=12N-8N-4N
=0N,故D错误。
综上:AC正确。
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