题目内容

15.测金属块的密度有很多方法.下面一位同学用一只大弹簧秤和一大盆水的实验方法,测出某金属块的密度.先将弹簧秤调零,再将金属块自由悬挂在弹簧秤挂钩上.称得金属块重为49.6牛.然后将金属块全部浸没在水中,称得读数为30牛.从以上数据可以得出,金属块受到水的浮力是19.6牛,金属块的密度是2.5×103千克/米3

分析 根据称重法求出金属块受到的浮力,根据阿基米德原理求出金属块的体积,利用ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$求出金属块的密度.

解答 解:金属块受到的浮力:
F=G-F′=49.6N-30N=19.6N,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F=ρgV可得金属块的体积:
V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{19.6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=2×10-3m3
金属块的密度:
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{49.6N}{9.8N/kg×2×1{0}^{-3}{m}^{3}}$≈2.5×103kg/m3
故答案为:19.6;2.5×103

点评 本题考查了重力的计算和称重法求浮力、密度的计算,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等.

练习册系列答案
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9.你也许会看到,在十字路口,一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面.绿灯一亮,三辆车同时起动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢.
【猜想与假设】小明看到这一现象后,提出了猜想:“机动车起动的快慢可能与质量有关”.
请你提出一个猜想:机动车的起动快慢可能与牵引力大小有关.
【设计并进行实验】如果直接用卡车、小汽车和摩托车做实验,有些物理量难测量.所以,小明和几个同学设计如图所示的装置进行实验.实验步骤如下,请你将未完成的部分填写完整.

①选取质量较小的砖块,称出小车和砖块的总质量m1
②把砖块放到小车上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车,并记下当拉力为F1时,2s后小车离起点的距离为s1
③保持质量不变,按步骤②重做一次,记下当拉力为F2时,2s后小车离起点的距离s2
④把小车上的砖块换成质量较大的砖块,并称出它们的总质量m2.再次用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车,记下当拉力为F1时,2s后小车离起点的距离s3;当拉力为F2时,2s后小车离起点的距离s4
【交流与评估】
①这个实验完成了怎样的转换呢:在静止的小车上放上质量较大的砖块,是用它当作卡车(填“卡车”“小汽车”或“摩托车”),用弹簧测力计拉动测出拉力用以替代牵引力,测出起动后2s内前进的距离,是为了比较启动快慢.
②请你对上面的实验作出评估,找出实验中不容易操作的地方,并提出改进方法.
7.物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动.为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,同学小王有如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体下落的高度有关;
猜想三:物体下落的时间与物体的质量有关.
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
实验序号材料物体质量(kg)下落高度(m)下落时间(s)
1铁球14.91
2铁球119.62
3铅球119.62
4铅球219.62
5铅球244.13
(1)为了验证猜想一,应比较实验序号1和3.
(2)分析表中数据可以得出的结论是:物体下落的高度;
(3)小敏同学也对这个问题进行了研究,她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落,她发现两者下落时间不相等(填“相等”或“不相等”),原因是:纸团受到的空气阻力对纸团运动影响较大,不能忽略,而铁球受到的空气阻力对铁球运动的影响可以忽略,所以它们不能同时落地,所以它们的落地时间不同.
(4)若已知下落高度(h)与下落的时间( t)的关系式为h=kt2,k为常数,则k=4.9,若下落时间为2.5秒时,则下落高度为30.625m.

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