Question

10．小明有一正方體金屬塊，他想知道該金屬塊的密度，于是將金屬塊浸沒在某種液體中，如圖甲所示，在將金屬塊緩緩從液體中豎直提出來的過程中，畫出了測力計拉力F隨提起高度h變化的圖象，如圖乙所示．則該金屬塊的密度約為4.4×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）當金屬塊完全露出液面，沒有浸入水體中時，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，據(jù)此求出金屬塊重，利用重力公式求金屬塊的質(zhì)量．
（2）對h=2cm到h=4cm過程中力F_拉變化分析，從而可知正方體的邊長，求出體積，即可利用密度公式求出密度．

解答 解：當金屬塊完全露出液面，沒有浸入水中時，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，即在4cm以上，從圖可知，該金屬塊重力為：G=F_拉=0.35N．
根據(jù)G=mg可得：
金屬塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.35N}{10N/kg}$=0.035kg，
又由圖乙可知：由于h=2cm露出液面，到h=4cm時正立方體金屬塊離開液面，則正方體的邊長L=2cm，
所以正方體體積V=L³=（2×10^-2m）³=8×10^-6m³
金屬塊的密度為：ρ_金=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.035kg}{8×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=4.4×10³kg/m³．
故答案為：4.4×10³kg/m³．

點評 本題考查了綜合重力、浮力、質(zhì)量、密度的計算，有一定的難度．要求金屬塊密度，則需要知道其質(zhì)量與體積，質(zhì)量比較容易根據(jù)圖象得出．