一个上下粗细一样的平底玻璃杯放在水平桌面上,内盛有深度h1=6.80cm的水.把一个玉石小酒盅开口向上轻轻放在水面上使其漂浮,用刻度尺量出此时杯中水的深度h2=7.3

发布时间:2020-08-08 09:45:20

一个上下粗细一样的平底玻璃杯放在水平桌面上,内盛有深度h1=6.80cm的水.把一个玉石小酒盅开口向上轻轻放在水面上使其漂浮,用刻度尺量出此时杯中水的深度h2=7.30cm;把酒盅完全浸没到水中,用刻度尺量出此时杯中水的深度h3=6.95cm.上述操作过程中,水始终未溢出玻璃杯.那么这种玉石的密度是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,计算结果保留到小数点后一位)

网友回答

解:由于玉石放入小玻璃杯漂浮在量水面上,根据阿基米德定律,受到的浮力等于排开水的重力.
∵F浮=G排=G
∴m排g=mg
∴m排=m
设玻璃杯的截面积为Sm2,玉石小酒盅漂浮在水面上时排开的体积V排=V2-V1=(h2-h1)S=(7.30cm-6.80cm)×10-2m×Sm2=0.5×10-2Sm3,
∵ρ=,
∴玉石小酒盅的质量:
m=ρ水V排=1.0×103kg/m3×0.5×10-2Sm3=5Skg;
玉石小酒盅V=(h3-h1)S=(0.95cm-6.80cm)×10-2m×S=0.15×10-2Sm3;
玉石的密度ρ==≈3.3×103kg/m3;
答:这种玉石的密度是3.3×103kg/m3.
解析分析:玉石的密度用公式ρ=来计算,因此必须得到玉石的质量和体积;
由于玉石放入小玻璃杯漂浮在量水面上,根据阿基米德定律,受到的浮力等于排开水的重力.由此可得玉石的质量等所排开的水的质量,
假设玻璃杯的截面积为Sm2,玉石的体积等于杯中水的深度h3×玻璃杯的截面积S减去平底玻璃杯中原有的水的体积.

点评:本题关键有二:一是知道利用排水法测量玉石的体积和漂浮时排开水的体积,二是利用好物体的漂浮条件和阿基米德原理.
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