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利用废弃的煤石灰粉制作节能、环保免烧砖,可广泛用于建筑业。学校“STSE”小组进...

利用废弃的煤石灰粉制作节能、环保免烧砖,可广泛用于建筑业。学校“STSE”小组进行了如下探究:

他们利用如图所示的装置较精确地测出免烧砖的密度。此装置中部是一密封的空心圆筒,圆筒下端挂着一个小篮,圆筒上有一根刻有标志线的竖直杆,杆顶有一小盘。因为圆筒是空心的,下面挂的小篮又较重,在水中能保持直立漂浮。于是他进行了如下操作:

(1)从免烧砖上取一小块,用质量和厚度均可忽略的透明胶带密封好,并将其放在盘内,结果竖直杆的标志线恰好与水面相平,如图甲所示;

()取出小砖块,在盘内逐渐加砝码,使竖直杆的标志线也与水面线相平,如图乙所示,记下砝码的质量m1=95g;

(3)拿掉盘中的全部砝码,将小砖块放于篮内,再在盘内加砝码使标志线恢复到与水面相平,如图丙所示,记下盘内砝码的质量m2=50g;

则小砖块的质量为_________g,小砖排开水的质量为_________g,免烧砖的密度为_______________kg/m3

利用装置和砝码可制作成测量物质密度的仪器,通常物质密度等于_______________(用上述测量中的物理量字母m1m2以及ρ来表示)。

 

95 50 1.9×103 •ρ水 【解析】(1)由步骤(1)(2)可知,加入95g的砝码,竖直杆的标志线位置与原来相同,说明砝码的质量与小砖块的质量相等,则小砖块的质量m=m1=95g;由步骤(1)(3)可知,将小块砖放于篮内,由于砖块在水中受到浮力的作用,且竖直杆的标志线位置与原来相同,所以小砖块所受的浮力等于50g砝码所受的重力;则F浮=m2g=50×10-3kg×10N/kg=0.5N;由F浮 =ρ液gV排得,小砖块的体积:V=V排=F浮/ρ水g=0.5N/1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10-5m3=50cm3; 则免烧砖的密度:ρ=m/V=95g/50cm3=1.9g/cm3=1.9×103kg/m3; (2)由(1)可知,物质的密度:ρ=m/V=m1/F浮/ρ水g=m1ρ水g=/(m1−m2)=m1ρ水/m1−m2。  
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