求教一道物理题的详细解答

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/19 16:40:23
一块冰内有一个小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6厘米;当冰融化后,水面又下降了0.44厘米,已知量筒的横截面积为10平方厘米、冰的密度为0.9克/立方厘米。求石块的密度

1.由正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6厘米,可知
V物=V排,即V石+V冰=V排=S*Δh=10*4.6=46cm^3.
即V总=V石+V冰=46cm^3

2.由正好悬浮于水中可知F浮=G冰+G石,
即:ρ水gV排=G冰+G石=m冰g+m石g
ρ水V排=m冰+m石
1.0*4.6=m冰+m石,m冰+m石=46g,
即M总=m冰+m石=46g

3.由当冰融化后,水面又下降了0.44厘米可知(冰熔化成水减小的体积),
即V冰-V水=S*Δh'=0.44*10=4.4cm^3 (式中V水的体积为冰化成水的体积)
所以可得:m冰/ρ冰-m水/ρ水=4.4 (式中m冰=m水)
所以m冰/0.9-m冰/1.0=4.4
即m冰=39.6g,由此可得V冰=m冰/ρ冰=39.6/0.9=44cm^3
综上所述可得m石=m总-m冰=46-39.6=6.4g,V石=V总-V冰=46-44=2cm^3
所以ρ石=m石/V石=6.4/2=3.2g/cm^3

融化前 V冰+V石=V排开水1 即 V冰+V石=4.6*50=230 cm3 ...①
融化后 V融化水+V石=V排开水2 即 (V冰*0.9)/1+V石=(4.6-0.44)*50=208 cm3 ....②
联立①②解方程组 得V冰=220 V石=10
因为融化前正好悬浮 所以由浮力公式 F浮=ρgV排=G=mg 得 ρV排=m
所以 4.6*50*1=m冰+m石=ρ冰V冰+ρ石V石
所以 230=0.9*220+ρ石*10 所以
ρ石=3.2 1g/cm3

或者:

冰块+物体总体积为:4.6*50=230立方厘米
冰融化后减少的体积数为:0.44*50=22立方厘米
设开始时冰块体积为X,融化前冰质量=融化后形成的水质量。
列方程:X*0.9=(X-22)*1得到X=220立方厘米。
所以不溶于水的物体体积是230-220=10立方厘米
由于冰和物体一起是