將一鋼球放入盛有100mL水的量筒中,水面上升到160mL處.又用天平稱出該球質量為234g,此鋼球是空心的還是實心的?若為空心的,在空心部分注滿煤油,那么鋼球的總質量為多少?
(,ρ鋼(鐵)=7.9×103kg/m3)
已知:V1=100mL=100cm3,V2=160mL=160cm3,m鋼=234g,ρ鐵=7.9×103kg/m3=7.9g/cm3,ρ煤油=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3
求:判斷鋼球是否空心,在空心部分注滿煤油時鋼球的總質量m
解:(1)根據ρ=可得:
實心鋼球的體積V球==≈29.6cm3,
該球的實際體積V=V2-V1=160cm3-100cm3=60cm3>29.6cm3,
所以該鋼球是空心的;
(2)空心部分的體積為:
V空=V球-V鋼=60cm3-29.6cm3=30.4cm3,
空心部分注滿煤油時的質量m煤油=ρ煤油V空=0.8g/cm3×30.4cm3=24.32g,
鋼球的總質量m=m球+m煤油=234g+24.32g=258.32g.
答:此鋼球是空心的,在空心部分注滿煤油時鋼球的總質量約為258.32g.
(1)根據鋼球的質量和密度求出其體積,然后與實際體積(160-100)ml比較,如果等于其實際體積則為實心,如果大于其實際體積則為空心;
(2)用實際體積減去實心體積即為空心部分的體積,根據密度公式求出空心部分注滿煤油時煤油的質量,然后再加上鋼球的質量即為此球的總質量.
點評:本題考查空心部分體積和鐵球質量的計算,關鍵是公式及其變形的靈活運用;判斷物體是否為空心,解決問題的方法很多,但實質上都是根據密度定義式,比較實際物體與實心物體的質量,體積或密度之間是否存在差異,即,比較質量法、比較體積法和比較密度法,如果存在差異,則實際的物體為空心物體,此題運用的是比較體積法,(3)題中注意題目隱含的條件:空心部分的體積即為注滿水后水的體積,解題過程中要注意單位的統一.
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