某冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是55g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中后沉到水底,且液面上升了h1=5.5cm.当冰全部熔化后,容器里的水面下降了h2=0.5cm,若容器的底面积s=10cm2,已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)冰和石块的总体积;
(2)冰块中冰的体积;
(3)石块的质量;
(4)石块的密度.
网友回答
解:(1)冰和石块的总体积:
V=V排=sh=10cm2×5.5cm=55cm3.
(2)设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V1,石块的体积为V2;冰和石块的总质量为m,其中冰的质量为m1,石块的质量为m2.
由题意得,冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,即:V1-=0.5cm×10cm2=5cm3,
则:V1-V1=5cm3,即:V1=50cm3.
(3)m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×50×10-6m3=45×10-3kg=45g.
故m2=m-m1=10g.
(4)由ρ水gV=mg得V===55cm3
V2=V-V1=55cm3-50cm3=5cm3,
所以石块的密度ρ石===2g/cm3.
答:(1)冰和石块的总体积为55cm3;
(2)冰块中冰的体积50cm3;
(3)石块的质量为10g;
(4)石块的密度2g/cm3.解析分析:(1)根据浸没时物体的体积和排开水的体积相等可求冰和石块的总体积;(2)设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V1,根据冰熔化为水时,质量保持不变,但体积减小,以体积的减少量作为等量关系,可列出方程,即可求出冰块中冰的体积.(2)利用冰的密度和体积求出冰的质量.(3)利用物体的浮沉条件中的漂浮,F浮=G物,即可求出整个冰块的体积,然后用总体积减去冰块的体积即为石块的体积,用总质量减去冰块的质量即为石块的质量,再利用密度公式即可求出石块的密度.点评:本题主要考查学生对密度的计算,密度公式的应用,物体的浮沉条件及其应用,计算时注意统一使用国际制单位,此题虽然涉及到的知识点不是很多,但是难度较大,属于难题.