某同学为了测量一个边长为1cm的正方体金属块的密度,在一侧壁带有刻度的水槽注入60ml的水:然后将金属块放入一空心小船中,一起漂浮于水面上,此时水位达到80ml;最后将金属块取出放入水中,水位下降至70ml。求:
(1)金属块和小船的总重力为多大?
(2)取走金属块后,小船受到的浮力为多大?
(3)金属块的密度为多大?
解析:
(1)由甲、乙两图可知,金属块和小船漂浮时排开水的体积V排总=80ml﹣60ml=20ml=20cm3,
因为金属块和小船漂浮在水面上,所以金属块和小船的总重力为:
G总=F浮总=ρ水V排总g=103kg/m3×20×10﹣6m3×10N/kg=0.2N;
(2)金属块的体积为:
V金=L3=(1cm)3=1cm3;
由甲、丙两图可知,船漂浮时排开水的体积
V排=70ml﹣60ml﹣1cm3=9ml=9cm3,
小船受到的浮力为:
F浮=ρ水V排g=103kg/m3×9×10﹣6m3×10N/kg=0.09N;
(3)金属块的重为:
G=F浮总﹣F浮=0.2N﹣0.09N=0.11N;
所以金属块密度:
ρ11×103kg/m3
故
(1)金属块和小船的总重力为0.2N;
(2)取走金属块后,小船受到的浮力为0.09N;
(3)金属块的密度为11×103kg/m3。
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