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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...

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甲所示的位置平衡.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性,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.

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(1)因为使用的是定滑轮,由图乙可求出石块重;再利用称重法F浮=G石-F求鹅卵石在水中受到的浮力; (2)求出了受到的浮力,利用阿基米德原理求排开水的体积(鹅卵石的体积);知道鹅卵石重,利用重力公式求鹅卵石的质量,再利用密度公式求鹅卵石的密度. 【解析】 (1)根据定滑轮特点,由图乙得: G石=G水=m水g=ρ水v水g, 由图甲得鹅卵石在水中受到的浮力: 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.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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