Question

20．今年“五一”節(jié)期間，小昭和媽媽到無錫旅游，買了一只宜興茶壺，她聽說宜興茶壺是宜興特有的泥土制成的，就想利用所學(xué)的物理知識(shí)測(cè)出這種泥土的密度，她用天平分別測(cè)得壺蓋的質(zhì)量為44.4g，空茶壺的總質(zhì)量為158g，裝滿水后其總質(zhì)量為650g，然后再把壺蓋浸沒在盛滿水的溢水杯中，測(cè)得溢出的水的質(zhì)量是14.8g，已知茶壺底與水平桌面的接觸面積是60cm²，則壺蓋在溢水杯中受到的浮力是0.148N，茶壺裝水前后對(duì)桌面的壓強(qiáng)之差是820Pa，制成茶壺的泥土密度是3×10³kg/m³（ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）壺蓋受到的浮力等于排開水的重力．
（2）求出壓力的變化，然后由壓強(qiáng)公式求出壓強(qiáng)的變化．
（3）由浮力公式求出壺蓋的體積，然后應(yīng)用密度公式可以求出．

解答 解：（1）壺蓋受到的浮力：F_浮=G_溢=m_溢g=0.0148kg×10N/kg=0.148N；
（2）茶壺中裝的水質(zhì)量為m_水=m_總-m_壺=650g-158g=492g=0.492kg，
茶壺裝水前后對(duì)桌面壓力的變化量：
△F=G_水=m_水g=0.492kg×10N/kg=4.92N；
對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化為：
△p=$\frac{△F}{S}$=$\frac{4.92N}{60×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=820Pa；
（3）由F_浮=ρ_水gV得：
壺蓋的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.148N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.48×10^-5m³；
材料的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.0444kg}{1.48×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³；
故答案為：0.148；820；3×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求重力、浮力、密度與壓強(qiáng)問題，壺蓋受到的浮力等于壺蓋排開水的重力，應(yīng)用G=mg、浮力公式與壓強(qiáng)公式即可正確解題．