Question

17．有一質(zhì)量為15.8kg的鐵球，體積是3000cm³．試求：
（1）這個(gè)球是空心的，還是實(shí)心的？
（2）如果是空心的，空心部分的體積多少？
（3）若將空心部分注滿水，則球的總質(zhì)量又是多大？（ρ_鐵=7.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)密度公式變形V=$\frac{m}{ρ}$求出此時(shí)鐵球中鐵的體積，再與鐵球的實(shí)際體積相比較，如果相等，則是實(shí)心的，如果實(shí)心體積小于實(shí)際體積，則是空心的；
（2）用鐵球的實(shí)際體積減去鐵的體積就是空心部分的體積；
（3）求出空心部分水的質(zhì)量，在加上鐵球的質(zhì)量即為注滿水后鐵球的總質(zhì)量．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，鐵球中鐵的體積為：
V_鐵=$\frac{{m}_{鐵}}{{ρ}_{鐵}}$=$\frac{15.8kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=2×10^-3m³=2000cm³＜3000cm³，
所以這個(gè)鐵球是空心的；
（2）空心部分的體積：
V_空=V_球-V_鐵=3000cm³-2000cm³=1000cm³，
（3）空心部分灌滿水后，水的質(zhì)量：
m_水=ρ_水V_水=1g/cm³×1000cm³=1000g，
此時(shí)球的總質(zhì)量：
m_總=m_水+m_鐵=1000g+15800g=16800g．
答：（1）這個(gè)球是空心的；
（2）如果是空心的，空心部分的體積是1000cm³，
（3）若將空心部分注滿水，則球的總質(zhì)量是16800g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查空心部分體積和鋁球總質(zhì)量的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用；判斷物體是否為空心，解決問(wèn)題的方法很多，但實(shí)質(zhì)上都是根據(jù)密度定義式，比較實(shí)際物體與實(shí)心物體的質(zhì)量，體積或密度之間是否存在差異，即，比較質(zhì)量法、比較體積法和比較密度法，如果存在差異，則實(shí)際的物體為空心物體，此題運(yùn)用的是比較體積法，解題過(guò)程中要注意統(tǒng)一使用國(guó)際單位制單位．