题目内容
【题目】同组同学利用水测出了金属块B的密度，如下图所示，请完成实验。
(1)将边长为10cm的正方体木块A放入装有适量水的烧杯中如图甲所示，待其静止后有五分之三的高度露出水面，则木块A的密度为_________kg/m3，木块A下表面受到水的压强为_______Pa；
(2)将B物体放在木块A中央静止后用刻度尺测出此时木块A露出水面的高度为2cm，如图乙；
(3)用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块A中央，放入水中静止后测出此时木块A露出水面高度3cm，如图丙；
(4)则B物体的密度ρ=_______kg/m3。
【答案】0.4×103 400 4×103
【解析】
(1)[1]由于木块漂浮，由漂浮条件得到
F浮=G
ρ水gV排=ρ木gV木
ρ水g(1-
)V木=ρ木gV木
ρ木=
ρ水=0.4×1×103kg/m3=0.4×103kg/m3
[2]木块下表面的深度
h下=(1-)h=×0.1m=0.04m
木块A下表面受到水的压强
p=ρ水gh下=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
(4)[3]木块的体积
V木=(0.1m)3=0.001m3
木块的重力
G木=m木g=ρ木g V木=0.4×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=4N
由图乙可知，木块和物体B漂浮，由漂浮条件得到
G木+GB=ρ水gS(h-h1)①
4N+GB=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m×0.1m×(0.1m-0.02m)
GB=4N
图丙可知，两个物体漂浮，由漂浮条件得到
G木+GB=ρ水gS[VB+S(h-h2)]②
由①②得到
VB= S(h2-h1)=0.1m×0.1m×(0.03m-0.02m)=1×10-4m3
物体B的密度
ρB=
=4×103kg/m3
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