1道初三有关浮力的物理题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/14 13:28:35
一冰块中嵌有一石块,冰和石块总质量是64克.放入水中正好悬浮.当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6厘米.若圆柱形容器的底面积为10平方厘米,求石块密度.(p冰=0.9*1000千克/立方米)

容器内的水面下降了0.6厘米,圆柱形容器的底面积为10平方厘米,那么冰融化成水后体积就减少了
0.6*10=6立方厘米
因为P冰*V冰=P水*V水 (其中P代表密度,水是指原来的冰融化后变成的水)
所以 P冰/P水=V水/V冰=9/10
且 V冰-V水=6立方厘米
解得
V冰=60立方厘米
M石=64克-M冰
=64-P冰*V冰
=64-0.9*60=10克

由”冰和石块的总质量是64克,将它放入水中正好悬浮”可知该混合物的密度与水相同,则其体积
V=64/P水=64/1=64立方厘米
V石=V-V冰=64-60=4立方厘米
P石=M石/V石=10/4=2.5克/立方厘米

冰块悬浮于水中,所受浮力和重力相等
ρ水*g*(V石+V冰)=ρ石*V石+ρ冰*V冰=64*10^(-3)*g
ρ冰=0.9*10^3kg/m^3
冰化成水后的体积V'=V冰*ρ冰/ρ水
减少的体积 V冰-V冰*ρ冰/ρ水=0.6*10cm^3
V冰=60cm^3=6*10^(-5)m^3
V石=64*10^(-3)/ρ水-V冰=4*10^(-6)m^3
ρ石=m石/V石=(64*10^(-3)kg-ρ冰*V冰)/V石
=[64*10^(-3)-0.9*10^3*6*10^(-5)]/[4*10^(-6)]kg/m^3
=2.5*10^3kg/m^3