【題目】在物理課外小組的活動中,老師拿出一個刻線間距為1毫米的量筒和一個空的厚底小玻璃瓶,小玻璃瓶可以放到量筒中。老師讓同學(xué)們用這兩樣?xùn)|西,再借助于日常生活中常用的東西,測量制成玻璃瓶的這種玻璃材料的密度。小明想了一會兒,就向量筒中倒入一些水,將量筒放在水平桌面上,記下量筒中的水深為22.0厘米;再將空瓶開口向上放在量筒中,空瓶可以開口向上浮在水面上,小明從刻度線測得此時量筒中的水深為28.0厘米。隨后小明將空瓶按入水中,瓶中充滿水沉到量筒底部時,量筒內(nèi)的水面恰好與24.2厘米的刻線相平。根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),并借助已知水的密度,小明很快就求出了玻璃材料的密度。請說一下,小明是怎樣解決這個問題的?他測量出玻璃材料的密度應(yīng)是多大?

【答案】2.73×103kg/m3.

【解析】

要求玻璃的密度,就要想法知道玻璃的質(zhì)量和體積,在此題中,由于沒有測量質(zhì)量的工具,所以玻璃瓶的質(zhì)量要通過浮力與重力的關(guān)系去間接得到.浮力的大小可以通過玻璃瓶漂浮在水面上,利用阿基米德原理去解決.此題的難點還有:量筒上面的單位給出的不是體積,而是刻度之間的間距,如何利用間距轉(zhuǎn)化為體積也是此題需要解決的問題.

設(shè)量筒的橫截面積為S,則玻璃瓶漂浮在量筒中時排開水的體積為:(2822)S,此時的玻璃瓶受到的浮力為:ρg(2822)S;

由于玻璃瓶處于漂浮狀態(tài),所以玻璃瓶受到的重力等于浮力即:G=ρg(2822)S=6ρgS;

從而可以得到玻璃瓶的質(zhì)量為:S.

當(dāng)空瓶浸入到量筒底部時,此時排開水的體積等于玻璃瓶的體積為:(24.222)S=2.2S;

根據(jù)公式ρ=2.73g/cm3=2.73×103kg/m3

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是201848日在溱湖濕地公園展示的水上飛人極限運動。人利用腳上裝置噴水產(chǎn)生的動力,可以實現(xiàn)在水面之上騰空而起;通過手動控制的噴嘴,用于穩(wěn)定空中飛行姿態(tài)。若人和噴水裝置的總質(zhì)量為150kg,人在空中靜止時所受動力大小是________N(g10N/kg),方向是________!水上飛人欲向左側(cè)飛行,應(yīng)將手動控制的噴嘴朝向________(選填左側(cè)右側(cè))噴水。

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【題目】如圖甲所示的地面清潔機(jī)器人,質(zhì)量為3kg。機(jī)器人在水平地面運動時,所受推力F與速度v關(guān)系如圖乙所示。求:

(1)該機(jī)器人受到的重力為多大___

(2)該機(jī)器人所提供的水平推力為300N時,勻速直線運動3m,水平推力做了多少功___?

(3)該機(jī)器人在水平地面上以0.5m/s速度勻速直線運動時,水平推力的功率是多大____?

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【題目】有一重2N的金屬直桶,口朝上放入水中時,有2/3的體積浸入水中,如果在桶中裝入100cm3的某液體后,有1/15的體積露出水面,設(shè)g=10N/kg,則液體密度為_______________kg/m3。

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【題目】如圖所示的測量結(jié)果記錄正確的是( )

A. 甲圖中木塊的長度是2. lcm B. 乙圖中天平再次平衡后測得物體質(zhì)量為53. 2g

C. 丙圖中液體的體積是43cm3 D. 丁圖中電能表示數(shù)為3145kWh

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【題目】如圖所示,某人用扁擔(dān)擔(dān)起兩筐質(zhì)量為m1,m2的貨物,當(dāng)他的肩處于O點時,扁擔(dān)水平平衡,已知l1>l2,扁擔(dān)和筐的重力不計.若將兩筐的懸掛點向O點移近相同的距離△l,則

A. 扁擔(dān)左端向下傾斜

B. 扁擔(dān)右端向下傾斜

C. 要使扁擔(dān)恢復(fù)水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物,其質(zhì)量為(m2﹣m1

D. 要使扁擔(dān)恢復(fù)水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物,其質(zhì)量為(m2﹣m1

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【題目】小榕利用如圖所示的裝置探究彈簧片彎曲時末端的形變量x與所受拉力F大小的關(guān)系。在一定范圍內(nèi),用彈簧測力計對同一彈簧片施加豎直向上大小不同的拉力F,實驗數(shù)據(jù)如下表:

(1)實驗次數(shù)4中彈簧測力計的示數(shù)如圖所示,為________N;

(2)請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在如圖的坐標(biāo)系中描點,并畫出彈簧片彎曲時末端的形變量x與所受拉力F關(guān)系的圖像____。

(3)分析可知,當(dāng)拉力為2.5N時,彈簧片彎曲時末端的形變量x________cm。

(4)請你猜想彈簧片彎曲時末端的形變量x可能還與____________有關(guān)。(至少寫出一個猜想)

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【題目】為確定某種未知液體的身份,小明所在的實驗小組進(jìn)行了如下操作:

(1)用天平測量液體的質(zhì)量。當(dāng)天平平衡時,放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示,則稱得燒杯和液體的質(zhì)量m_______g。

(2)用量筒測量液體的體積。將燒杯中的液體全部倒入量筒中,液面達(dá)到的位置如圖乙所示,則該液體的體積V_______mL。

(3)盡管體積測量方法正確,但大家在對實驗過程及結(jié)果進(jìn)行評估時,發(fā)現(xiàn)液體的體積測量值比它的實際值要_______(選填偏大偏小”)。

(4)他們對測量方法進(jìn)行修正后,測出了幾組實驗數(shù)據(jù),并根據(jù)測量結(jié)果作出了“m﹣V”圖象,如圖丙所示。由圖象可知燒杯的質(zhì)量為_______g,該液體的密度為_______g/cm3;通過查表對照,該液體可能是_______。

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【題目】20世紀(jì)60年代,為控制瘧疾疫情,屠呦呦嘗試用加熱青蒿的水溶液使其沸騰,去除水分以提取藥物,但效果并不理想.因為高溫破壞了青蒿中的有效成分.對此,可采用的方法是( )

A. 用微火加熱使水溶液慢慢沸騰

B. 用旺火加熱水溶液縮短沸騰的時間

C. 用低沸點溶劑進(jìn)行實驗

D. 用高沸點溶劑進(jìn)行實驗

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