A、B、C是密度为ρ=4×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球,A球质量为mA=80g

12、(2021·广西贵港·T28)A、B、C是密度为ρ=4×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球,A球质量为mA=80g,甲和乙是两个完全相同的木块,其质量为m甲=m乙=240g,若把B和C挂在杠杆的两边,平衡时如图1所示。若用细线把球和木块系住,在水中平衡时如图2所示,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)B、C两球的体积之比;
(2)细线对A球的拉力大小;
(3)C球的质量。
 
12、【答案】(1)2:1;(2)0.6N;(3)0.16kg
【解析】
解(1)根据杠杆平衡条件可知,可以列等式

经整理可知,B、C两球的质量之比为

根据 可知,密度相同,质量之比即为体积之比,故B、C两球的体积之比2:1。
(2)A球的重力为

A球的浮力为

细线对A球的拉力大小

(3)对甲受力分析,其受到了重力和拉力和浮力,故此浮力为

则乙所受的浮力为6N,设C球的体积为V,则B球的体积为2V,将乙与B球和C球当成一个整体,其受到了浮力和向下的重力,由于悬浮,浮力等于重力,故可以列等式为

经整理可知

则C球的质量

答:(1)B、C两球的体积之比为2:1;
(2)细线对A球的拉力大小
(3)C球的质量为
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