某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒.他们设计了如图所示的实验装置.先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入170ml的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡.拿掉水杯后,再向瓶中加入100ml的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡.若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,g取10N/kg,则:鹅卵石在水中受到的浮力和鹅卵石的密度分别是( )
A.1.5N,2.5×103kg/m3 B.1N,2.7×103kg/m3 C.0.5N,2.5×103kg/m3 D.1.5N,2.7×103kg/m3 |
考点:固体密度的测量.
专题:密度及其应用.
分析:(1)因为使用的是定滑轮,由图乙可求出石块重;再利用称重法F浮=G石-F求鹅卵石在水中受到的浮力;
(2)求出了受到的浮力,利用阿基米德原理求排开水的体积(鹅卵石的体积);知道鹅卵石重,利用重力公式求鹅卵石的质量,再利用密度公式求鹅卵石的密度.
解答:解:(1)根据定滑轮特点,由图乙得:
G石=G水=m水g=ρ水v水g,
由图甲得鹅卵石在水中受到的浮力:
F浮=G石-F=ρ水v水g-ρ水vg=ρ水△v水g=1.0×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N,
(2)∵F浮=ρ水gv排,
∴v排=
F浮 |
ρ水g |
=
1N |
1.0×103kg/m3×10N/kg |
=1×10-4m3,
∵石块浸没,
∴v石=v排=1×10-4m3,
∴石块的密度:
ρ石=
m石 | ||
v石 | ||
=ρ水v水 | ||
石 | ||
1.0×103kg/m3×(170+100)×10-6m3 | ||
1×10-4m3 | ||
=2.7×103kg/m3.
故选B.
点评:本题综合了定滑轮的特点、阿基米德原理、密度公式、重力公式,学生应通过受力分析将以上知识点加以综合利用.
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/e518a140e45c3b3567ec8b84.html
文档为doc格式