2020-2021中考物理浮力类问题综合试题含答案解析.docx

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1、一、初中物理浮力类问题1 如图所示,甲容器内只有水,乙容器内有冰块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,三个相同的容器内水面高度相同则下列说法正确的是A冰块的密度大于球的密度B若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小C水对三个容器底的压力不同D三个容器中,甲容器对水平桌面的压力最小【答案】 B【解析】【分析】【详解】A冰块漂浮在乙容器中,冰块 水 ,小球悬浮在丙容器中,小球水 ,所以冰块小球故 A 错误;B小球悬浮在丙容器中,小球水 ,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由F浮gV排 可知,物块受到的浮力变小,小球将下沉,故 B 正确;C由题意可知,水的密度 与深度 h 都相同,由液体压强

2、公式:pgh 可 知,p甲p乙p丙 ,由 pFFpS ,由于压强与容器底面积都相同,则水对容可知,水对容器底的压力:S器底的压力:F甲F乙F丙 ,故 C 错误;D在乙容器中,根据作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给冰块一个竖直向上的浮力即 F浮 ,冰块会反过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力即F压 ,而F压F浮这个压力会通过容器传导给桌面冰块因为漂浮,所以F浮G冰块G排 所以,甲容器对于桌面的压力F甲G水G杯 ,乙容器对桌面的压力F乙G 水G排G杯G 水G冰块G杯 ,因为G水G 水G排G 水G冰块 ,因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理丙容器对于桌面的

3、压力等于甲容器对桌面的压力,故D 错误2 如图,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是()A浮力不变,压强不变B浮力变小,压强变小C浮力变大,压强变大【答案】 DD浮力变大,压强变小【解析】【分析】【详解】根据 F浮gV排 可知,气泡的体积在变大,那么气泡受到的浮力也在变大;气泡的体积变大,气体质量不变,那么气泡里面气体的压强在变小。故选 D。3 如图所示,甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水,将两个完全相同的小球分别放入两杯中,当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平,则()A甲杯中小球受到盐水的浮力大于乙杯中小球受到的浮

4、力B甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度C小球在盐水中时,盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强D放人小球前后,液体对烧杯底的压强变化量相等【答案】 D【解析】【分析】【详解】A由图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据浮沉条可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故A 错误;B小球在甲杯中漂浮,则甲 球在乙杯中悬浮,则乙 =球所以甲 乙故 B 错误;C两杯中液面相平,液体深度h 相等, 甲 乙 ,由公式 p=gh可知p 甲 p 乙故 C 错误;D由 A 知,小球在甲、乙中受到的浮力相同,则它们排开液体的重力相同,因为甲、乙两只杯子完全相同且为柱体,故液体对杯子压力的增加量

5、相同,则放人小球前后,液体对烧杯底的压强增加量相等,故D 正确。故选 D。4 测力计上挂一重为 8 牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为 6 牛若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( )A2 牛 B 4 牛 C 6 牛 D 8 牛【答案】 A【解析】【分析】【详解】当金属块三分之一浸入水中静止时,它受到重力、拉力、浮力的作用,处于平衡状态,浮力大小为F浮GF测8N6N2N根据阿基米德原理F浮水 gV1 可知,排开水的体积为V1F浮水 g若将金属块全部浸入水中,那么它排开水的体积为V23V1 ,此时它受到水的浮力为F浮 水 gV2水 g 3V1 3F

6、浮 6N测力计的示数为F测GF浮 8N6N2N故选 A5 如图所示为我国首艘国产航母山东舰,航母在行驶过程中不发生变化的是()A质量B重力方向C浮力大小D排开水的体积【答案】B【解析】【详解】航母在行驶过程中,上面的舰载机飞离或者降落航母时,航母的整体质量都会发生变化,但重力的方向不变,总是竖直向下,由于航母是漂浮,所受的浮力大小等于其重力,重力在变化,那么浮力也会变化,根据F浮液 gV排 可知,排开水的体积也会发生变化,故选B。6 小红将一块橡皮泥做成船的形状,放在盛有水的烧杯中,发现它漂浮在水面上,然后她再将橡皮泥捏成团放入水中,橡皮泥沉入水底。比较前后两种情况,下列说法正确的是()A橡皮

7、泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力D橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等【答案】 B【解析】【分析】【详解】A物体的重力在水中漂浮和沉底时都不会改变,所以A 错误;BC漂浮时浮力等于橡皮泥的重力,沉底时浮力小于橡皮泥的重力,所以漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,故B 正确, C 错误;D沉底时和漂浮时受到的浮力不等,所以排开水的体积也不等,故D 错误。故选B。7 用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是()A实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响B溢水

8、杯装满水后进行实验,物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧测力计变化量总相等C物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大D通过计算可知实验所用物块的密度为331.5 10kg/m【答案】 B【解析】【分析】【详解】A物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以实验前溢水杯未装满水,对实验结果有影响,故A 错误;B根据称重法可知:左边的弹簧秤示数F G- F 浮则弹簧秤变化量F F 浮右边的弹簧秤示数F G 桶 G 排则弹簧秤变化量F G 排根据阿基米德原理可知F 浮 =G 排所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等,故B 正确;C

9、左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C 错误;D由测力计的示数可知,物体的重力G 2N物体的质量G2.00Nm0.2kgg10N/kg物体浸没水中后的浮力F 浮 G- F 2N-1N=1N由阿基米德原理F浮 =液 gV排 可得,物体的体积F浮1N10 4 m3V V排 =水 g1 103 kg/m310N/kg物体的密度m0.2kg2 103 kg/m 3V10 4 m3故 D 错误。故选 B。8 如图所示,两个相同的圆柱形容器被分别盛有甲、乙两种

10、不同液体,液体对容器底部的压强分别为 p 甲 、 p 乙 ,现将两个体积相同的同样材质小球分别浸入这两种液体中,小球在图示位置静止,此时两液面刚好齐平,液体对容器底部压力的变化量分别为F 甲 、F 乙 ,下列关系式正确的是()A p 甲 p 乙, F 甲 F 乙Bp 甲 p 乙 , F 甲 F 乙C p 甲 p 乙, F 甲 F 乙D p 甲 p 乙 , F 甲 F 乙【答案】 B【解析】【分析】【详解】将两个体积相同的材质相同的小球分别浸入这两种液体中,由图可知,甲中小球漂浮,则甲 球乙中小球悬浮,则乙 球故甲 乙由图可知V 排甲 V 排乙因为放入小球后液面相平,同时可知放入小球前液体的深度

11、h 甲 h 乙所以,根据p gh可知p 甲 p 乙两个体积相同的同样材质的小球,由m=V可知小球的质量相等,由G=mg 可知小球重力相等,根据漂浮和悬浮可知,浮力都等于球的重力,则将球放入后,容器底部增加的压力都等于球的重力,故增加的压力相等,即F 甲F 乙故选 B。9 某种材料制成的空心球漂浮在甲液体的液面上,但沉于乙液体中利用这个信息可得()A该材料的密度一定小于甲液体的密度B该材料的密度一定大于乙液体的密度C该材料的密度一定等于甲液体的密度D该材料的密度一定等于乙液体的密度【答案】 B【解析】【分析】【详解】设该材料的密度为,若 甲,空心球会漂浮在甲液体的液面上;若 甲,若球是实心的,球

12、会下沉;若球是空心的,当球的整体密度小于甲液体的密度时,球会漂浮在甲液体的液面上;故A、 C 都错 ,空心球沉于乙液体中, 球 乙 ,故 B 正确, D 错。故选 B。10 如图所示 ,装有石块的小船浮在水面上时 ,所受浮力为 F1 ,当把石块卸入水中后 ,小船所浮力为 F2 ,池底对石块的支持力为 N,这时 ( )A石块所受的浮力为F1F2NB池底所受压力减小了NC石块所受的重力大于F1F2NF2D船所排开水的体积减少了水 g【答案】 A【解析】【详解】AC装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为F1 ,由漂浮条件可知:F1G船 G石当把石块卸入水中后,小船所浮力为F2 ,则:F2G船所以:G

13、石F1F2故 C 项不符合题意;石块静止在池底时受力平衡,所以:F浮NG石石块所受的浮力:F浮G石NF1F2N故 A 项符合题意;B由图可知,由图水池粗细均匀,所以池底受到的压力等于池中物体的总重力,石块投入水中前面,水、小船、石块的总重力不变,所以池底受到的压力不变,故B 项不符合题意;D由 A 知,石块放入水中后船受到的浮力减小:F浮船F1 F2 G石由阿基米德原理可知船减小的排开水体积:F1F2V排水 g石块沉入中静止时:G石F浮N则:F1F2F浮N所以:NF2F1F浮 F1F2故 D 项不符合题意;11 如图甲所示。重5N、高 40cm、底面积为 50cm2 的圆柱形容器置于水平桌面上

14、。在容器内放入一个底面积为20cm2 、高为 15cm 的圆柱形物块,物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连。向容器内缓慢注入水直至将其注满,如图乙所示。已知在注入水的过程中细线对物块的拉力 F 随水深度 h 的变化关系图象如图丙所示,下列说法正确的是()物体的密度为 0.6g / cm3AB绳子的最大拉力为 1NC杯中注有 400g 的水时,杯底对水平桌面的压强为4800PaD杯中注满水后,若再将细线剪断,当物块静止时,液体对容器底部的压强为2090Pa【答案】 B【解析】【分析】【详解】A由图丙可知,当水深为30cm 以后,绳子的拉力不再发生变化,则h=30cm 时,圆柱体恰好完全浸没,

15、所以,绳子的长度L=h-h 圆柱体 =30cm-15cm=15cm由图丙可知,当 h=25cm 时,圆柱体处于临界状态,受到的浮力和自身的重力相等,此时圆柱体下表面所处的深度h1=h -L=25cm-15cm=10cm圆柱体排开水的体积V 排=S 圆柱体 h1 =20cm2 10cm=200cm 3=2 10-4m3则圆柱体的重力G圆柱体F浮水 gV排1.0 103 kg / m310N / kg2 10 4 m32N由 G=mg 可得,圆柱体的质量G圆柱体2Nm圆柱体0.2kgg10N / kg圆柱体的体积V 圆柱体 =S圆柱体 h 圆柱体 =20cm2 15cm=300cm 3=3 10-

16、4m3圆柱体的密度圆柱体m圆柱体0.2kg0.67 103 kg / m3V圆柱体3 10 4 m3故 A 错误;B当物体浸没时绳子的拉力最大,此时圆柱体受到的浮力F浮水 gV圆柱体1.0 103 kg / m310N / kg3 10 4 m33N绳子的最大拉力F拉力GF浮3N2N1N故 B 正确;C杯中注有400g 的水时,总重力为G 总 =m 水 g+G 容+G 圆柱体 =0.4kg 10N/kg+5N+2N=11N则对桌面压力等于重力为11N,故可求对桌面压强为F压11N3p桌S容5 10 3 m32.2 10 Pa故 C 错误;D杯中注满水后,若再将细线剪断,当物块静止时,水和木块浸

17、入水中的总体积V=V 容-V 物+V 排=2 10-3m3-1 10-4m3+2 10-4m3=1.9 10-3m3容器内水的深度V1.9103 m30.38mh深510 3 m 2S容器液体对容器底部的压强p水 gh深度1.0 103 kg / m310N / kg0.38m3800Pa故 D 错误。故选 B。12 如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水将密度均匀的木块A 放入水中静止时,有 2/5 的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了 300 Pa若在木块 A 上表面轻放一个质量为m1 的物块,平衡时木块A 仍有部分体积露出水面,如图丙所示,

18、此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了 400Pa若将容器中的水换成另一种液体,在木块A 上表面轻放一个质量为m2 的物块,使平衡时木块 A 露出液面部分与丙图相同,如图丁所示若m1:m2 =5:1,则下列说法中正确的是A木块 A 的质量 mA 与 m1之比为 1: 3B在丁图中,液体的密度为0.9 103kg/m 3C在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 PaD在图丙中,木块 A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是 1:5【答案】 D【解析】【分析】【详解】AD设 A 的体积为 V、容器的底面积为S,A 在水中漂浮,所以:F 浮 =水 V 排

19、g=水3Vg=GA ,5甲图和乙图比较,容器底受到的压力差:F=GA,比较甲乙两图, p= GA =水 gV排水 g3V =300Pa, -5S=SS同理,比较甲丙图,GAm1 g水 gV排 p =S=S=400Pa, -比较甲丁图, p = GAm2 g -S得:GA水 g 3 VS= 300Pa5= 300Pa ,SGA m1 g400Pa400PaS水 gV排S解得:m :m =3:1,A14V;V 排=5此时木块 A 露出水面的部分占自身体积1 ,即木块 A 露出水面的体积与木块A 的体积之比5是 1:5,故 A 错误, D 正确C - 得:m1 g=100Pa,S100PaS1,m

20、=g- 得:m2 gS= p -300Pa ,m1: m2=5:1,所以:20PaSm2=,g解得: p =320Pa,故 C 错误B在丙图中,由于m1 和 A 漂浮,可得:4V=GA+m1g=水 g3水 gV+m1g,55则:11水V,m =5在丁图中,液 g 4水 g3V= GA +m2g=V+ m2g,55所以,液4水3V ,m2=5V-5已知 m1:m2=5: 1,所以,(水1V):( 液4V-水3V) =5: 1,555解得:液 =0.8水 =0.81.0 103kg/m 3=0.8 103kg/m 3故 B 错误13 将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中(密度为0.8

21、103 kg / m 3 ),金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是()A在水中受到的浮力为2NB在酒精中受到的浮力比较大C体积为 10cm3D密度为 3.0103 kg / m 3【答案】 D【解析】【详解】A 金属块浸没在液体中受到重力、浮力、拉力的作用,这个关系是GF浮F拉浸没在水中时,可得到GF浮F拉即G -水 gV排2N浸没在酒精中时,可得到GF浮F拉即G -酒 gV排2.2N由上述可得到排-43,G3N,那么在水中受到的浮力是Vm1 10F浮水 gV排1.0103kg/m3 10N/kg 1 10-4 m31NA 错误;B由于 酒精水

22、 ,根据 F浮gV排 可知,在酒精中受到的浮力比较小;B 错误;C由上述可知V金属V排1 10-4m 3100cm3C 错误;D该金属块的质量是G3Nm金属0.3kgg10N/kg可知该金属块的密度是m金属0.3kg3 103kg/m 3金属V金属1 10-4 m3D 正确。故选 D。14 如图所示的两个容积相同的圆筒形容器,分别装满不同的液体,已知距容器底部距离相等的 A、 B 两点处液体压强pA pB,则两容器底部所受的液体压力F 甲 、 F 乙 和压强 p 甲 、p乙的关系是()A F 甲 F 乙 , p 甲 p 乙BF 甲 F 乙 , p 甲 p 乙C F 甲 F 乙 , p 甲 p

23、乙D F 甲 F 乙 , p 甲 p 乙【答案】 A【解析】【分析】本题考察液体压强和压力的比较。突破点是要明确液体压强公式中h 的意义,从而得到液体密度大小关系。另外在比较容器底部受到的液体压强时,要分成上下两部分来考虑,上部分压强相等,下部分h 相等,从而得出结论。【详解】液体压强公式 pgh 中, h 表示待测点到自由液面的距离,因此hAhB ,而 pA =pB ,所以AB 。由于两容器容积相等,根据公式mmAmB ,两容器,两液体的质量V底所受的液体压力等于液体重力,所以FAFB ; A 点下面液体产生的压强大于B 点下面液体产生的压强,而两容器中上部分液体产生的压强相等,所以容器底部

24、受到的压强pApB 。故选 A15 如图所示,试管 A 漂浮在水面上,试管 B 悬浮在水中,试管 A 与试管 B 都封闭有一定量的空气,以下说法正确的是: ( )A将试管A 上提一微小距离放手后试管A 不会回到原来位置B将试管A 下压一微小距离,放手后试管C将试管B 上提一微小距离,放手后试管D将试管B 下压一微小距离,放手后试管A 会回到原来位置B 会回到原来位置B 会回到原来位置【答案】 B【解析】【分析】【详解】AB A 试管:设试管中空气的压强为 p,大气压强为 p0,试管中水面到容器中水面的距离为 h,试管重为 G,顶部的面积为 S,则试管受到内部空气对它向上的压力,其大小为F pS

25、 ,大气对它向下的压力为F0p0S试管静止时FF0 G即pS p0S G解得pGp0S所以 p 不变,由于 pgh ,可知 h 不变,则 V排 不变,试管所受浮力不变,不管上提、下压,放手后,试管还会回到原来位置,A 错 B 对;CDB 试管:上提时,试管内空气柱的下表面受到水的压强减小,气体体积增大,即V排 增大,所受到的浮力增大,所以放手后会上浮;下压时,相反会下沉,CD 错误。故选 B。16 如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯,分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。下列判断正

26、确的是()A甲杯中盐水密度为甲 ,乙杯中盐水密度为乙,则 甲乙B鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F 浮和 F浮,则 F 浮 F浮C放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F 甲 和 F 乙 ,则 F 甲 F 乙D放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p 甲和 p 乙 ,则 p 甲=p 乙【答案】 D【解析】【分析】(1)同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开盐水的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的;(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系;(3)粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮(或悬

27、浮)物体的重力之和,根据Fp 判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。S【详解】AB因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮,所以浮力都等于自身的重力,即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,根据F浮液 gV排 可知,在浮力相同时,甲杯中的V 排 大,则 甲小于 乙,故 AB 错误;C因甲、乙两个烧杯完全相同,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和Gmg 可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故C 错误;D烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底F部受到的压力相等,因两烧杯底面积S 相同,根据p可知,两只杯子底部受到液体的S压

28、强相同,故D 正确。故选 D。17 如图所示, a、 b、 c 是三个实心小球,其中a 与 b 质量相等, b 与 c 体积相同;放入水中后, a 球漂浮、 b 球悬浮、 c 球沉底 ,则下列判断中正确的是A它们的体积关系是:VaVbVcB它们的重力关系是:GaGbGcC它们的密度关系是:abcD它们所受的浮力关系是:FaFbFc【答案】 D【解析】【分析】【详解】A由题图可知, a 漂浮, b 悬浮,则V排aVa , V排 bVb因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以FaGa , FbGb因为 a 与 b 质量相等,则物体的重力相等,所以浮力Fa Fb ;因为 F浮gV排 ,所

29、以V排aV排b所以VaVb由题干可知VbVc所以VaVbVc故 A 错误;B因为 b 悬浮, c 沉入底部,所以FbGb , Fc Gc因为 b 与 c 体积相同,所以根据F浮gV排 可知 FbFc ,所以 GbGc ;则GaGbGc故 B 错误;C因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a 漂浮、 b 悬浮、 c 沉入底部可知abc故 C 错误;D由上分析可知:浮力大小关系为FaFbFc故 D 正确。故选 D。18 两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块相同的橡

30、皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图2 所示。以下判断正确的是甲 乙A液体的密度 B液体对容器底部的压强 p 甲p 乙C橡皮泥受到的浮力F 甲 p 地乙【答案】 B【解析】【分析】【详解】A将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。根据阿基米德公式F浮液 gV排 可得F浮液V排 g由题意可知,两相同柱形容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,而由图可知,盛有甲液体的容器液面较高,则碗状橡皮泥排开的液体体积大于球形橡皮泥排

31、开乙液体体积,所以两液体密度关系为甲乙故 A 项错误;B由密度公式的变形式mV 可知,相同体积的甲乙两液体的质量关系为m甲m乙且相同橡皮泥的重力相等,所以乙液体和橡皮泥的总重较大;因橡皮泥漂浮或悬浮时,液体对容器底部的压力等于液体和橡皮泥的重力之和,所以乙液体对容器底部的压力较大,由 pF可知,液体对容器底部的压强关系为Sp 甲 p 乙故 B 项正确;C将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,故C 项错误;D水平面上容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和,因为乙液体的重力比较甲大,所以乙液体、橡皮泥、容器对地面的压力较大,由p= F 可知容器对地面S的压强p地甲p地乙故 D 项错误。故选 B19 A、 B 两个实心球的质量相等,密度之比1 2将它们分别放入足够的酒精AB

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