小林为了测定一块矿石的密度,设计了下面的实验,表格中已经记录了矿石的质量、烧杯和水(图甲)的质量,图乙显示的是用细线将矿石拴好浸没在水中,但不与杯底接触时的情景,请根据图中显示的情况完成表格
矿石的质量(g)甲图烧杯和水的质量(g)乙图矿石浸入后烧杯、水和矿石的质量(g)矿石的体积(cm3)矿石的密度(kg/m3)60117________________________(2)从图甲到图乙,水对烧杯底部压力增大了________N(g=10N/kg)
(3)剪断细线后矿石落到烧杯的底部,接下来应向天平再加________g砝码,天平才能平衡.
网友回答
解:(1)矿石浸入后烧杯、水和矿石的质量:m'=100g+50g+5g+2g=157g.
矿石排开水的质量:m''=m'-m0=157g-117g=40g.
矿石的体积:V=V排===40cm3.
矿石的密度:ρ===1.5g/cm3=1.5×103kg/m3.
(2)当矿石浸没在水中,但是不接触杯底时,水给矿石一个竖直向上的浮力,矿石给水一个等大的相互作用力,加在容器的底部,使烧杯对天平盘的压力增大.
所以烧杯底部受到的压力增大:△F=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10-6m3=0.4N.
(3)剪断细线后矿石落到烧杯的底部,烧杯对天平的压力等于烧杯的重、水重、矿石的重.
所以,增加的砝码质量为:△m=m+m0-m'=60g+117g-157g=20g.
故