(2013•通州区二模)如图所示,某圆柱形容器内装有适量的水,底面积为20cm2.将物体B放入水中时,通过磅秤测得总质量

(2013•通州区二模)如图所示,某圆柱形容器内装有适量的水,底面积为20cm2.将物体B放入水中时,通过磅秤测得总质量为150g;使用一个杠杆提起物体B,发现当杠杆C端挂钩码A时,杠杆在
水平位置恰好平衡,物体B刚好有一半体积露出水面.此时天平示数为50g,测得容器内液面下降了1cm.则物体B的密度为______kg/m3.(g取10N/kg)
huwang21 1年前 已收到1个回答 举报

shinebuf 幼苗

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解题思路:由“通过磅秤测得总质量150g”可知其总重力,然后列出等式G容器+G+GB=G1,同理列出等式G容器+G+
1/2]F=G2,两式相减求得GB,再根据当B完全出水,液面将再下降1cm,圆柱形容器装有适量的水,底面积为20cm2,物体受到的浮力等于排开的水的重力,求出浮力,再根据液面下降1cm求出B的体积,最后利用ρ=[m/v]可求得此物体的密度.

第一次通过磅秤测得总质量150g:则G容器+G+GB=m1g=0.15kg×10N/kg=1.5N…①
B的体积:V=2△V=2S△h=2×20cm2×10-4×0.01m=4×10-5m3
第二次此时磅秤示数为50g:则G容器+G+[1/2]F=m2g=0.05×10N/kg=0.5N…②
由①-②得,GB-[1/2]F=1N…③,
B的一半体积浸入水中时比最先全部浸入水中时水面下降了1cm;
则圆柱形容器装有适量的水,底面积为20cm2,物体受到的浮力等于排开的水的重力,
即浮力FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N
将F=0.4N代入③,解得GB=1.2N,则mB=
GB
g=[1.2N/10N/kg]=0.12kg=120g.
则物体B的密度ρ=[m/V]=[120g
40cm3=3g/cm3=3×103kg/m3
故答案为:3×103

点评:
本题考点: 杠杆的平衡分析法及其应用;阿基米德原理.

考点点评: 解决此题的关键是利用公式和浮沉条件找等量关系,列等式,本题考查内容较多,计算量较大,在做题时力争能先进行细化逐个突破.

1年前

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