為了測(cè)量某石塊的密度,實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理興趣活動(dòng)小組的同學(xué)利用一只小玻璃杯、一個(gè)量筒和適量的水做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)在量筒內(nèi)倒入60cm3的水.
(2)將小玻璃杯開口向上漂浮在量筒內(nèi)的水面上,如圖甲所示,此時(shí)水面與84cm3刻度線相平.
(3)將石塊放入小玻璃杯中,讓小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上,如圖乙所示,此時(shí)水面與100cm3刻度線相平.
(4)取出小玻璃杯,將石塊沉沒在量筒內(nèi)的水中(如圖丙所示),此時(shí)水面與64cm3刻度線相平.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,小玻璃杯的質(zhì)量為______kg;石塊的體積是______m3;石塊的密度是______kg/m3

【答案】分析:①不知道小玻璃杯的密度和體積,無法直接用密度變形公式來進(jìn)行求解;所以要從玻璃杯漂浮在水面上這個(gè)漂浮條件入手分析.從實(shí)驗(yàn)的前兩個(gè)步驟可以得到玻璃杯排開水的體積,即可求出玻璃杯所受浮力的大小;而物體漂浮在液體中時(shí),所受浮力和自身重力相等,由此間接的求出玻璃杯的質(zhì)量.
②石塊的密度用公式ρ=來計(jì)算,因此必須得到石塊的質(zhì)量和體積;
由于石塊放入小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上,石塊的質(zhì)量等于圖中甲到乙所排開的水的質(zhì)量,石塊的體積等于丙圖水面指示的體積數(shù)值減去量筒中原有的60cm3的水的體積.
解答:解:①小玻璃杯排開水的體積為:V排玻=84cm3-60cm3=24cm3;
由于小玻璃杯漂浮在水面上,由漂浮條件知:
G=F浮玻
即:mg=ρgV排玻,mV排玻=1g/cm3×24cm3=24g=0.024kg;
②石塊的質(zhì)量m=ρ(V-V)=1.0×103kg/m3×(100×10-6m3-84×10-6m3)=0.016kg;
石塊的體積V=V-60cm3=64cm3-60cm3=4cm3=4×10-6m3
石塊的密度ρ===4×103kg/m3;
故答案為:0.024、4×10-6、4×103
點(diǎn)評(píng):測(cè)固體密度的常用方法是:①用天平測(cè)出固體的質(zhì)量m;②根據(jù)排水法用量筒測(cè)出固體的體積V;③用公式ρ=計(jì)算固體的密度;
在測(cè)固體質(zhì)量時(shí),若沒有天平,可以利用浮力知識(shí),借助小玻璃杯、量筒,將小固體放入小玻璃杯,讓小玻璃杯漂浮在水面上,固體質(zhì)量等于加入小固體后排開的水的質(zhì)量.
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(1)在量筒內(nèi)倒入60cm3的水.
(2)將小玻璃杯開口向上漂浮在量筒內(nèi)的水面上,如圖甲所示,此時(shí)水面與84cm3刻度線相平.
(3)將石塊放入小玻璃杯中,讓小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上,如圖乙所示,此時(shí)水面與100cm3刻度線相平.
(4)取出小玻璃杯,將石塊沉沒在量筒內(nèi)的水中(如圖丙所示),此時(shí)水面與64cm3刻度線相平.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,小玻璃杯的質(zhì)量為
 
kg;石塊的體積是
 
m3;石塊的密度是
 
kg/m3

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

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(3)將石塊放入小玻璃杯中,讓小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上,如圖乙所示,此時(shí)水面與100cm3刻度線相平.
(4)取出小玻璃杯,將石塊沉沒在量筒內(nèi)的水中(如圖丙所示),此時(shí)水面與64cm3刻度線相平.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,小玻璃杯的質(zhì)量為________kg;石塊的體積是________m3;石塊的密度是________kg/m3

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(4)取出小玻璃杯,將石塊沉沒在量筒內(nèi)的水中(如圖丙所示),此時(shí)水面與64cm3刻度線相平.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,小玻璃杯的質(zhì)量為______kg;石塊的體積是______m3;石塊的密度是______kg/m3

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