劉星得到一小塊制作奧運獎牌余下的玉石材料后,立即著手利用家里的彈簧測力計測這種材料的密度(如圖).請你和劉星一起來完成測量過程.(取g=10N/kg)
求:(1)玉石的質量;
(2)玉石塊完全浸入水中所受的浮力;
(3)玉石材料的體積
(4)玉石材料的密度.
解:
(1)圖甲彈簧測力計的示數是3.6N,即玉石的重力G=3.6N
玉石的質量:
m===0.36kg.
(2)圖乙彈簧測力計的示數F示=2.8N,
玉石完全浸入水中所受的浮力:
F浮=G-F示=3.6N-2.8N=0.8N;
(3)玉石排開水的體積:
V排===8×10-5m3,
因為完全浸入水中,所以V石=V排=8×10-5m3;
(4)玉石的密度:
ρ===4.5×103kg/m3.
答:(1)玉石的質量是0.36kg;
(2)玉石完全浸入水中所受的浮力是0.8N;
(3)玉石材料的體積是8×10-5m3;
(4)玉石材料的密度是4.5×103kg/m3.
(1)先讀出甲圖彈簧測力計的示數,就知道了玉石的重力,然后利用公式G=mg,就可以算出玉石的質量;
(2)讀出乙圖彈簧測力計的示數F示,玉石重力的大小等于浮力與拉力之和,則F浮=G-F示;
(3)求出了浮力,而F浮=ρ液gV排,據此求出排開水的體積(玉石的體積);
(4)求出了玉石的質量和體積,利用密度公式求玉石材料的密度.
點評:本題綜合考查了密度知識的應用、浮力的計算、浮力知識的應用.難點在于求玉石的體積,不能用我們通常計算體積的公式v=去計算(因為玉石的密度是未知的),而是利用浮力知識即阿基米德原理來計算的.