我國設計的北京奧運會獎牌中金牌由純銀、玉石和純金組成,金牌的總體積為23cm3,鑲嵌玉石的體積是5.4cm3,純金的質量為6g.
(已知:P玉=3.0g/cm3P金=19.3g/cm3P銀=10.5g/cm3)求:
(1)一枚金牌需要玉石多少克?
(2)一枚金牌需要純銀多少克?
(3)金牌掉入水中后受到的浮力.
已知:ρ玉=3.0g/cm3 ρ金=19.3g/cm3 ρ銀=10.5g/cm3 V=23cm3 V玉=5.4cm3 m金=6g ρ水=1.0×103kg/m3 g=9.8N/kg
求:(1)m玉=?(2)m銀=?(3)F浮=?
解:
(1)∵ρ=
∴玉石的質量為m玉=ρ玉V玉=3.0g/cm3×5.4cm3=16.2g;
(2)金的體積為V金==≈0.31cm3,
銀的體積為V銀=V-V玉-V金=23cm3-5.4cm3-0.31cm3=17.29cm3
銀的質量為m銀=ρ銀V銀=10.5g/cm3×17.29cm3=181.545g;
(3)金牌排開水的體積為V排=V=23cm3=2.3×10-5m3,
金牌受到水的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2.3×10-5m3=0.2254N.
答:
(1)玉石的質量為16.2g;
(2)銀的質量為181.545g;
(3)金牌受到的浮力為0.2254N.
(1)已知玉石的密度和體積,利用公式m=ρV得到玉石的質量;
(2)已知金的密度和質量,利用公式V=得到金的體積;已知金牌的總體積、金的體積和玉石的體積,可以得到銀的體積;已知銀的密度和體積,利用公式m=ρV得到銀的質量;
(3)已知金牌的體積,可以得到排開水的體積;已知水的密度和金牌排開水的體積,利用公式F浮=ρ液gV排得到浮力.
點評:此題考查密度公式及其變形公式、阿基米德原理的應用,屬于基礎題,掌握基本公式,根據需要進行選擇或變形,是解決此類問題的第一步.