已知某實(shí)心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一種制成的.
塑料名稱(chēng) | 聚甲基戊烯 | 聚丙烯 | 聚乙烯 | 尼龍66 | 塑料王 |
密度( kg/m3) | 0.8×103 | 0.9×103 | 0.95×103 | 1.1×103 | 2.2×103 |
(1)把該小球放入盛有足夠多酒精的量杯中,松手后,當(dāng)小球處于平衡狀態(tài)時(shí),發(fā)現(xiàn)量杯內(nèi)的液面由60ml處升高到90ml處(已知酒精的密度是0、8×103kg/m3),可知該小球的體積是 cm3;
(2)再把該小球放另一只盛有足夠多水的量杯中,松手后,當(dāng)小球處于平衡狀態(tài)時(shí),發(fā)現(xiàn)量杯內(nèi)的液面由60ml處升高到87ml處.由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可推知該塑料小球的質(zhì)量是kg,組成該小球的材料是.
解:小球在酒精中靜止不動(dòng)時(shí),V1排=90cm3-60cm3=30cm3,受到的浮力F1浮=ρ酒精gV排1=800kg/m3×10N/kg×30×10-6m3=0.24N;
小球在水中靜止不動(dòng)時(shí),V2排=87cm3-60cm3=27cm3,受到的浮力F2浮=ρ水gV排2=1000kg/m3×10N/kg×27×10-6m3=0.27N.
討論:(1)如果小球在酒精中漂浮,則它在水中一定也漂浮.小球在酒精和水中的浮力應(yīng)相等,但F1浮<F2浮.故小球不可能在酒精中漂浮;
(2)如果小球在酒精中懸浮,則它在水中應(yīng)漂浮,小球在酒精和水中的浮力應(yīng)相等,但F1浮<F2浮.故小球不可能在酒精中懸浮.
所以小球在酒精中肯定沉底,則V球=V1排=30cm3;
小球在水中的V2排=27cm3<V球,說(shuō)明小球在水中漂浮.
故G球=m球g=F2浮=0.27N,m球=0.027kg;.查表可得小球聚丙烯制成.
故答案為:0.027;聚丙烯.
根據(jù)題目所給條件求出小球排開(kāi)酒精的體積和排開(kāi)水的體積;根據(jù)浮力公式求出所受的浮力;根據(jù)浮力的大小關(guān)系判斷出小球在酒精和水中的狀態(tài);求出小球的重力;進(jìn)一步求出質(zhì)量;再利用密度公式求出小球的密度,查密度表找出組成該小球的材料.
點(diǎn)評(píng):本題考查質(zhì)量和密度的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)是確定小球在酒精和水中的狀態(tài).
聯(lián)系生活——學(xué)習(xí)物理妙招:長(zhǎng)度測(cè)量:太薄太短少積多,圓形彎屈細(xì)線法。