某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒.他们设计了如图所示的实验装置.先把鹅卵石浸没在...
问题详情:
某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒.他们设计了如图所示的实验装置.先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入225ml的水时,瓶子在如图7*所示的位置平衡.拿掉水杯后,再向瓶中加入150ml的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡.若不考虑鹅卵石的吸水*,忽略瓶子的质量,g取10N/kg,求:
(1)鹅卵石在水中受到的浮力.
(2)鹅卵石的密度.
【回答】
(1)根据定滑轮特点,由图乙得:
G石=G水=m水g=ρ水v水g,
由图*得鹅卵石在水中:F浮+F=G石,
而F=ρ水vg,
受到的浮力:
F浮=G石﹣F=ρ水v水g﹣ρ水vg=ρ水△v水g=1.0×103kg/m3×150×10﹣6m3×10N/kg=1.5N,
(2)∵F浮=ρ水gv排,
∴v排===1.5×10﹣4m3,
∵石块浸没,
∴v石=v排=1.5×10﹣4m3,
∴石块的密度:
ρ石====2.5×103kg/m3.
答:(1)鹅卵石在水中受到的浮力为1.5N;
(2)鹅卵石的密度为2.5×103kg/m3.
【点评】本题综合了定滑轮的特点、阿基米德原理、密度公式、重力公式,学生应通过受力分析将以上知识点加以综合利用.
知识点:阿基米德原理
题型:计算题