刘星得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后,立即着手利用家里的弹簧测力计测这种材料的密度(如图).请你和刘星一起来完成测量过程.(取g=10N/kg)
求:(1)玉石的质量;
(2)玉石块完全浸入水中所受的浮力;
(3)玉石材料的体积
(4)玉石材料的密度.
解:
(1)图甲弹簧测力计的示数是3.6N,即玉石的重力G=3.6N
玉石的质量:
m===0.36kg.
(2)图乙弹簧测力计的示数F示=2.8N,
玉石完全浸入水中所受的浮力:
F浮=G-F示=3.6N-2.8N=0.8N;
(3)玉石排开水的体积:
V排===8×10-5m3,
因为完全浸入水中,所以V石=V排=8×10-5m3;
(4)玉石的密度:
ρ===4.5×103kg/m3.
答:(1)玉石的质量是0.36kg;
(2)玉石完全浸入水中所受的浮力是0.8N;
(3)玉石材料的体积是8×10-5m3;
(4)玉石材料的密度是4.5×103kg/m3.
(1)先读出甲图弹簧测力计的示数,就知道了玉石的重力,然后利用公式G=mg,就可以算出玉石的质量;
(2)读出乙图弹簧测力计的示数F示,玉石重力的大小等于浮力与拉力之和,则F浮=G-F示;
(3)求出了浮力,而F浮=ρ液gV排,据此求出排开水的体积(玉石的体积);
(4)求出了玉石的质量和体积,利用密度公式求玉石材料的密度.
点评:本题综合考查了密度知识的应用、浮力的计算、浮力知识的应用.难点在于求玉石的体积,不能用我们通常计算体积的公式v=去计算(因为玉石的密度是未知的),而是利用浮力知识即阿基米德原理来计算的.