质量是1.78kg的铜球,体积为240cm3,求:
①这个球是空心的还是实心的?
②若是空心的,求空心体积的大小.(ρ铜=8.9×103kg/m3)
③若在中空部分装满水银,总质量是多少?(ρ水银=13.6×103kg/m3)
解:①1.78kg铜的体积:
V铜===200cm3,
因V球>V铜,所以是空心的;
②空心部分体积:
V空=V球-V铜=240cm3-200cm3=40cm3,
40cm3水银的质量:
m水银=ρ水银V水银=40cm3×13.6g/cm3=544g,
装水银后的总质量:
m=m球+m水银=1780g+544g=2324g.
答:①这个球是空心的;
②空心体积的大小为40cm3;
③若在中空部分装满水银,总质量是2324g.
(1)根据密度公式变形V=求出铜球中铜的体积,再与铜球的实际体积(240cm3)相比较,如果相等,则是实心的,如果实心体积小于实际体积,则是空心的;
(2)用铜球的体积减去铜的体积就是空心部分的体积;
(3)装满水银后,水银的体积和空心部分的体积相等,利用m=ρV求出水银的质量,再加上铜球的质量即为总质量.
点评:本题考查空心部分体积和铁球质量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;判断物体是否为空心,解决问题的方法很多,但实质上都是根据密度定义式,比较实际物体与实心物体的质量,体积或密度之间是否存在差异,即,比较质量法、比较体积法和比较密度法,如果存在差异,则实际的物体为空心物体,此题运用的是比较体积法,③中注意题目隐含的条件:空心部分的体积即为注满水银后水银的体积,解题过程中要注意单位的统一.
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