Question

13．如圖，試求出與本題有關的物理量至少3個．

Answer 1

分析 （1）由m₁、m₂利用求差可求出水的質量．
（2）已知水的質量，水的密度，利用密度公式，可求得瓶子的容積．
（3）由m₁、m₃可求出金屬求得質量．
（4）球的體積等于排開水的體積，由密度公式，可求得球的體積．
（5）已知質量、體積，由密度公式可求得球的密度．
（6）利用阿基米德原理，可求球在水中受到的浮力等．

解答 解：（1）空瓶質量m₁=0.1kg，
盛滿水的總質量m₂=0.4kg，
因為瓶子能裝下的水的質量：m_水=m₂-m₁=0.4kg-0.1kg=0.3㎏，
（2）瓶子的容積V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{0.3kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=3×10^-4m³=300cm³，
（3）瓶子與球的總質量m₃=0.8㎏，
故球的質量m_球=m₃-m₁=0.8kg-0.1kg=0.7kg，
（4）瓶、球、水的總質量m₄=0.9kg，
所以球排開水的質量m′=m₃+（m₂-m₁）-m₄=0.8kg+（0.4kg-0.1kg）-0.9kg=0.2kg，
球的體積V=$\frac{m′}{{ρ}_{水}}$=$\frac{0.2kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=2×10^-4m³=200cm³，
（5）金屬球的密度：ρ_球=$\frac{{m}_{球}}{{V}_{球}}$=$\frac{0.7kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3.5×10³㎏/m³，
（6）球排開水的體積V_排=V=2×10^-4m³=200cm³，
球在水中受到的浮力F_浮=G_排=m′g=0.2kg×9.8N/kg=1.96N，
答：（1）能求出瓶子能裝下的水的質量為0.3㎏；
（2）瓶子的容積為300cm³；
（3）金屬球的質量為0.7㎏；
（4）金屬球的體積為200cm³；
（5）金屬球的密度為3.5×10³㎏/m³；
（6）球在水中受到的浮力為1.96N．

點評 本題是一道開放性題目，根據已知能求哪些物理量．本題考查了重力的計算、密度公式、阿基米德原理的應用等．