Question

2．如圖1，某問學(xué)知道一般用天平、量筒測(cè)定物質(zhì)密度，但他學(xué)習(xí)了浮力的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定物質(zhì)密度的方法，如下：
（1）取一個(gè)規(guī)則的長(zhǎng)方體木塊，用刻度尺測(cè)得長(zhǎng)、寬、高為10×10×8cm．
（2）將木塊平放在燒杯中的水中，漂浮在水面上，如圖，沿著水面做好記號(hào)，用刻度尺測(cè)得木塊露出水面的高度為2cm，則木塊的密度為0.75×10³kg/m³．
（3）如圖2，在木塊的正中心平放一個(gè)長(zhǎng)、寬、高為5×5×3的另一個(gè)物體A，質(zhì)量為200g，此時(shí)木塊正好全部浸入水中（A沒有浸入水中），此時(shí)木塊下底面受到的壓強(qiáng)是800Pa．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （2）求出物體的體積，求出物體排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理求出受到浮力，根據(jù)浮力等于重力，求出物體的重力，根據(jù)密度公式求解；
（3）木塊下底面受到的壓強(qiáng)是由水產(chǎn)生的，根據(jù)p=ρ_水gh求木塊下底面受到的壓強(qiáng)．

解答 解：（2）物體的體積V=10cm×10cm×8cm=800cm³=8×10^-4 m³；
將木塊平放在燒杯中的水中，漂浮在水面上，沿著水面做好記號(hào)，用刻度尺測(cè)得木塊露出水面的高度為2cm，測(cè)水面下的部分為8cm-2cm=6cm，排開水的體積V_排=10cm×10cm×6cm=600cm³；
根據(jù)阿基米德原理，物體受到的浮力F=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×600×10^-6m³=6N；
因物體漂浮，浮力等于重力，G=F=6N，故物體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{6N}{10N/kg×8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.75×10³kg/m³．
（3）木塊正好全部浸入水中（A沒有浸入水中），物體底部在水中的深度h=8cm=0.08m，
木塊下底面受到的水壓強(qiáng)p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.08m=800Pa．
故答案為：（1）0.75×10³；（2）800．

點(diǎn)評(píng) 本題在沒有天平只有刻度尺的條件測(cè)規(guī)則物體的密度，考查漂浮的特點(diǎn)、阿基米德原理液體壓強(qiáng)的計(jì)算等知識(shí)，難度適中．