Question

17．在第26次南极科学考察过程中，我国科考队员展开了多项科学探究．科考队员钻探获取了冰层深处的冰芯．钻探过后，为测量冰孔的深度，科考队员使用探测仪在冰面向冰孔内发射一束激光，经8.8×10^-7s，探测仪接收到反射激光．（光速为3×10⁸m/s）
（1）该地区冰层深度与其年代（指距今多少年）的关系如图所示，由图可知此次钻探获取的最深处的冰芯距今大约5500年．
（2）科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区，并找到上千块陨石．科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量：首先将陨石悬挂于弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是3.4N；然后将陨石全部浸没于水中，读出弹簧测力计的示数是2.4N．陨石的密度是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）激光在8.8×10^-7s内通过的路程是冰孔深度的2倍，根据速度公式变形可求得孔的深度，从表格中找出132m，做纵轴的平行线，与年代和深度的图象有一个交点，再过这个交点做横轴的平行线，与纵轴有一个交点，就可以看出年代．
（2）根据陨石浸没前后弹簧测力计的示数差得出浮力，再根据F_浮=ρ_液V_排g求出陨石浸没时的排水体积，即陨石的体积；
由陨石的重力可求出陨石的质量；再利用密度公式即可求得陨石的密度．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得，孔的深度s=vt=3×10⁸m/s×$\frac{1}{2}$×8.8×10^-7s=132m
从表格中找出132m对应的年代，约为5500年．
（2）陨石全部浸没于水中受到的浮力F_浮=G₁-G₂=3.4N-2.4N=1.0N，
由阿基米德原理F_浮=ρ_液gG_排得：
陨石体积V_石=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.0×10^-4m³；
由G=mg得，
陨石质量m=$\frac{{G}_{1}}{g}$=$\frac{.4N}{10N/kg}$=0.34kg，
陨石密度为ρ=$\frac{m}{{V}_{石}}$=$\frac{0.34N}{1.0×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3.4×10³kg/m³；
故答案为：（1）5500；（2）陨石的密度是3.4×10³kg/m³．

点评 此题考查了路程、密度、浮力，以及物质的辨别，是一道学科综合题．第一小题需要注意激光传播的路程是冰孔深度的2倍．