将一木块放入水中,他漂浮在水面上,若在木块上放一质量与木块相等的金属块,木块与金属块恰好没入水,已知木块体积为金属块体积的4倍,则木块的密度是千克每立方米,金属的密度是

问题描述:

将一木块放入水中,他漂浮在水面上,若在木块上放一质量与木块相等的金属块,木块与金属块恰好没入水,已知木块体积为金属块体积的4倍,则木块的密度是千克每立方米,金属的密度是

设金属体积为V,则木块体积为4V,两者质量均为m;
因为当在木块上放一质量与木块相等的金属块,木块与金属块恰好没入水,
所以水体积等于金属体积加木块体积为5V,水的浮力F等于木块重量加上金属重量G 木+G 金
F浮=G 木+G 金=ρ水 g 5v,G 木+G 金属= ρ木 g 4V+ρ金g V
ρ水 g v=ρ木 g 4V+ρ金g V
ρ水5=4ρ木+ρ金,ρ水=1.0×10^3kg/m^3或1.0g/cm^3
5=4ρ木+ρ金
ρ金=5-4ρ木
m=ρ木 4V=ρ金 V
ρ金=ρ木 4=5-4ρ木
ρ木=0.625
ρ金=2.5
ρ木= 0 .625 g/cm3 ρ金属= 2.5 g/cm3

金属的密度=5×水的密度-4×木块的密度

设金属体积为V,则木块体积为4V,两者质量均为m;
因为当在木块上放一质量与木块相等的金属块,木块与金属块恰好没入水,
所以只放一个木块时只排开了2.5V的水。
水的密度*g*2.5V=木块的密度*g*4V
所以,木块的密度=0.625*水的密度
又因为木块与金属块质量相等,木块体积是金属的4倍,金属的密度是木块密度的4倍。
所以金属的密度=4*木块密度=2.5*水的密度=2.5*10^3

m木= m金属 v木 = 4 v金属 可知 ρ木= 1/4 ρ金属
根据木块与金属块恰好没入水,
F浮=ρ水 g v
G 木+G 金属= ρ水 g (v木 + v金属 )
2 G 木 = ρ水 g (v木 + 1/4v木 )
2 ρ木 g V木 = ρ水 g (v木 + 1/4v木 )
ρ木= 0 .625 g/cm3 ρ金属= 2.5 g/cm3

设木块质量为m,体积为V,则金属块质量为m,体积为1/4 V,木块与金属块恰好没入水时.G总=F浮,G总=2mg,F浮=ρ水g(V+1/4V),所以 2mg=ρ水g(V+1/4V),变形得 m/V=5/8 ρ水.所以 木块的密度 ρ木=m/V=5/8 ρ水=0....