某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒.他们设计了如图所示的实验装置.先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入170ml的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡.拿掉水杯后,再向瓶中加入100ml的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡.若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,g取10N/kg,则:鹅卵石在水中受到的浮力和鹅卵石的密度分别是A.1.5N,2.5×103kg/m3B.1N,2.7×103kg/m3C.0.5N,2.5×103kg/m3D.1.5N,2.7×103kg/m3
网友回答
B
解析分析:(1)因为使用的是定滑轮,由图乙可求出石块重;再利用称重法F浮=G石-F求鹅卵石在水中受到的浮力;(2)求出了受到的浮力,利用阿基米德原理求排开水的体积(鹅卵石的体积);知道鹅卵石重,利用重力公式求鹅卵石的质量,再利用密度公式求鹅卵石的密度.
解答:(1)根据定滑轮特点,由图乙得:G石=G水=m水g=ρ水v水g,由图甲得鹅卵石在水中受到的浮力:F浮=G石-F=ρ水v水g-ρ水vg=ρ水△v水g=1.0×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N,(2)∵F浮=ρ水gv排,∴v排===1×10-4m3,∵石块浸没,∴v石=v排=1×10-4m3,∴石块的密度:ρ石====2.7×103kg/m3.故选B.
点评:本题综合了定滑轮的特点、阿基米德原理、密度公式、重力公式,学生应通过受力分析将以上知识点加以综合利用.