题目内容

18.一矿石样品的质量为58g,将其放入盛有50mL酒精的量筒中,样品完全浸入酒精后酒精的液面上升至70mL处.已知空量筒质量为60g,量筒底面与水平桌面的接触面积为2cm2.(g取10N/kg,酒精密度为0.8×103kg/m3,1mL=1cm3)求:
(1)矿石的密度;
(2)将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,三者的总质量;
(3)将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,放置于水平桌面上,量筒对桌面的压强.

分析 (1)量筒内样品矿石完全浸入酒精前后的体积之差即为矿石的体积,又知道矿石样品的质量,根据密度公式求出矿石的密度;
(2)知道酒精的体积和密度,根据密度公式求出酒精的质量,然后加上矿石和空量筒的质量即为三者的质量之和;
(3)将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,放置于水平桌面上时,量筒对桌面的压力等于三者的总重力,利用p=$\frac{F}{S}$求出量筒对桌面的压强.

解答 解:(1)样品矿石的体积:
V矿石=V总-V酒精=70mL-50mL=20mL=20cm3,
矿石的密度:
ρ矿石=$\frac{{m}_{矿石}}{{V}_{矿石}}$=$\frac{58g}{20c{m}^{3}}$=2.9g/cm3;
(2)量筒中酒精的体积:
V酒精=50mL=50cm3,
酒精的质量:
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×50cm3=40g,
将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,三者的总质量:
m=m酒精+m量筒+m矿石=40g+60g+58g=158g=0.158kg;
(3)将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,放置于水平桌面上时,量筒对桌面的压力:
F=G=mg=0.158kg×10N/kg=1.58N,
量筒对桌面的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.58N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=7900Pa.
答:(1)矿石的密度为2.9g/cm3;
(2)将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,三者的总质量为0.158kg;
(3)将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,放置于水平桌面上,量筒对桌面的压强为7900Pa.

点评 本题考查了密度、质量、压强的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,计算过程要注意单位的换算.

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