用弹簧秤测得一块矿石所受的重力为22牛,把矿石浸没在水中称量,弹簧秤的示数为18牛;把矿石浸没在另一种液体中称量,弹簧秤的示数为18.8牛,求这种液体的密度.(取g=10牛/千克).
问题描述:
用弹簧秤测得一块矿石所受的重力为22牛,把矿石浸没在水中称量,弹簧秤的示数为18牛;把矿石浸没在另一种液体中称量,弹簧秤的示数为18.8牛,求这种液体的密度.(取g=10牛/千克).
答
①矿石浸没在水中时所受到的浮力:F浮水=G-F拉水=22N-18N=4N;
②∵F浮=ρgV排,
∴V石=V排=
=F浮
ρ水g
=4×10-4m3;4N 1000kg/m3×10N/kg
③矿石浸没在另一种液体中所受的浮力:F浮液=G-F拉液=22N-18.8N=3.2N;
④∵F浮=ρgV排,
∴ρ液=
=F浮
V排g
=0.8×103kg/m3.3.2N 4×10−4m3×10N/kg
答:这种液体的密度是0.8×103kg/m3.
答案解析:首先利用称重法可得出矿石浸没在水中所受到的浮力大小,通过浮力的公式可进一步求出矿石的排水体积,也就是矿石自身的体积;再利用同样的方法可得出矿石浸没在另一种液体中所受浮力的大小,知道浮力和矿石的体积,同样利用浮力的公式变形,可进一步求出这种液体的密度.
考试点:物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理.
知识点:此题具有一定的新意,主要思路是通过称重法求出浮力的大小,利用浮力的变形公式求出矿石的密度,再进行等效替代,这样就得出了矿石排开液体的体积,最终再次利用浮力公式的变形求出液体的密度.各个公式及其变形的熟练运用是解答的关键,有一定的难度.