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一圆筒形容器内装有水,竖直放置在水平桌面上,筒内底面积为100cm2.弹簧测力计...

一圆筒形容器内装有水,竖直放置在水平桌面上,筒内底面积为100cm2.弹簧测力计上挂一金属块,手提弹簧测力计让金属块有满分5 manfen5.com的体积浸入水中静止时,弹簧测力计的示数是6N,此时水深为11.5cm,如图甲所示;当把金属块没入水中静止时,弹簧测力计的示数是5.5N,如图乙所示.求:

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(1)金属块的密度.

(2)金属块的体积.

(3)容器内水的质量.(g=10N/kg)

 

(1)金属块的密度为3.2×103kg/m3. (2)金属块的体积为2.5×10 4m3. (3)容器内水的质量为0.95kg. 【解析】 试题分析:(1)(2)根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式F浮=G F列出等式;两式联立分别求得金属块的体积和密度; (3)当金属块有体积没入水中时,水深为11.5cm,将此时水的体积减去金属块排开的水的体积,即为容器内水的体积,然后利用密度公式求得水的质量. 【解析】 (1)当金属块有体积没入水中时,金属块受3个力而处于平衡状态: F拉+F浮=G物, ① 已知F拉=6N,F浮=ρ水gV物,G物=m物g=ρ物gV物, 当金属块全部没入水中时,金属块也受3个力而处于平衡状态: +=G物, ② 已知=5.5N,=ρ水gV物, 由① ②可得, 6N 5.5N=ρ水gV物 ρ水gV物,代入数值可得 V物=2.5×10 4m3, (2)把V物=2.5×10 4m3,代入可得+=G物,解得ρ物=3.2×103kg/m3, (3)当金属块有体积没入水中时,水深为11.5cm, 由ρ=可得, m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×(100×10 4m2×0.115m ×2.5×10 4m3)=0.95kg. 答:(1)金属块的密度为3.2×103kg/m3. (2)金属块的体积为2.5×10 4m3. (3)容器内水的质量为0.95kg. 【点评】此题是一道有关浮力知识的计算题,同时涉及到了有关固体压强和密度的计算,此题有一定的拔高难度,属于难题.  
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考点分析:
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(1)从给定的器材中选出你需要的器材:     

(2)实验步骤:

(3)根据可能出现的实验现象,得出相应的探究结论.

 

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