小英同学去参加珠海航空展时买了如图甲所示的歼-20飞机模型,她想知道该模型的密度,并进行了粗略测量,测量过程如图乙所示.求:(水的密度用ρ水表示)
(1)模型在水中漂浮时受到的浮力是多大?
(2)该模型的密度是多少?
网友回答
解:
(1)模型放入水中后,水面上升的高度为h1,则模型排开水的体积:
V排1=Sh1,
模型受到水的浮力:
F浮1=ρ水V排1g=ρ水Sh1g,
(2)∵模型漂浮在水面上,
∴模型重:
G=F浮1=ρ水Sh1g,
模型的质量:
m=ρ水Sh1;
模型浸没水中,水面上升的高度为h2,则模型排开水的体积(模型的体积):
V=V排2=Sh2,
模型的密度:
ρ===ρ水.
答:(1)模型在水中漂浮时受到的浮力是ρ水Sh1g;
(2)该模型的密度是ρ水.
解析分析:(1)模型放入水中后,漂浮,水面上升的高度为h1,知道底面积,可求模型排开水的体积,利用阿基米德原理求模型受到水的浮力;(2)由于模型漂浮在水面上,可求模型重,再利用重力公式求模型的质量;模型浸没水中,水面上升的高度为h2,可求模型排开水的体积(模型的体积),再利用密度公式求模型的密度.
点评:本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理和物体漂浮条件的掌握和运用,求模型密度思路:先求模型的质量,再求模型的体积,最后利用密度公式求模型的密度.