体积相同的两个小球A和B用1m长的细线相连,A的质量为m,B的质量为2m.将它们都浸入水中后恰能处于静止状态.求:(1)此时细线的张力.(2)若细线被剪断,2s后两球相距多远?(设水足够深)
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设小球A密度为ρ,则小球A密度为2ρ根据浮沉条件:F'=G ,(ρ+2ρ)Vg=ρ水*2Vg ,ρ水=1.5ρ(1)此时细线的张力 F=F'-GA=ρ水Vg-ρVg=0.5ρVg=0.5mg(2)若细线被剪断,2s后两球相距(设水足够深) aA=F/m=0.5mg/m=0.5g ab=F/m=0.5mg/2m=0.25g L=1+SA+SB=1+1/2*aA*t^2+1/2*ab*t^2=1+1/2*(0.5g+0.25g)*2^2=2.5(米)
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楼上计算结果错了设小球A密度为ρ=m/V,则小球B密度=2m/V=2ρ根据浮沉条件:总浮力F=(m+2m)g,---ρ水*2Vg=(ρ+2ρ)Vg---ρ水=1.5ρ(1)此时细线的张力F'=Fa-mg=ρ水Vg-ρVg=0.5ρVg=0.5mg(2)若细线被剪断,2s后两球相距(设水足够深) aA=F'/m=0.5mg/m=0.5g aB=-F/m=0.5mg/(2m)=0.25g2s后两球相距L=1+SA+SB=1+(1/2)aA*t^+(1/2)aB*t^2=1+2(0.5g+0.25g)=8.5(米)