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13.甲、乙是两个质量相等的空心球,它们的空心部分体积完全相同,甲球恰好能在水中悬浮,(已知ρ=3.0×103千克/米3,ρ=2.0×103千克/米3,ρ=1.0×103千克/米3),则甲、乙两球的体积之比为6:7;当把乙球放入水中时,乙球露出水面的体积占乙球体积的1:7.

分析 悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力,漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;已知空心球的密度、质量关系,根据悬浮的特点,可以得到两球体积关系;根据漂浮的特点和乙球密度与水的密度关系,得到乙球露出水面的体积与乙球体积的关系.

解答 解:
(1)设两个球空心部分的体积为V0
已知甲乙两个球质量相等,
因为ρ=$\frac{m}{V}$,
所以ρ(V-V0)=ρ(V-V0),
所以3(V-V0)=2(V-V0)  ①
由于甲球能够在水中悬浮,所以重力与浮力相等,
ρV(V-V0),
所以V=3(V-V0)  ②
解①②得,
V=$\frac{3}{2}$V0,V=$\frac{7}{4}$V0
所以甲、乙两球的体积之比为$\frac{{V}_{甲}}{{V}_{乙}}$=$\frac{6}{7}$;
(2)已知甲乙两球质量相同,甲球悬浮,乙球密度小于甲球,所以乙球漂浮.
ρ(V-V0)=ρ(V-V1),
2(V-V0)=V-V1
解得V1=$\frac{1}{4}$V0
所以乙球露出水面的体积占乙球体积的$\frac{1}{7}$.
故答案为:6:7; 1:7.

点评 此题考查了漂浮、悬浮和阿基米德原理的应用,根据已知条件得到正确的等量关系,是解决此题的关键.

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