一底面积是125cm2的圆柱形容器内盛有1kg的水,静止在水平桌面上,现将含有石块的冰块投入容器的水中,恰好悬浮,此时水

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  • 解题思路:冰块悬浮时水位上升了4.8cm,据此求出冰块和石块的总体积,根据漂浮条件求冰块和石块的总重、总质量;

    根据液体压强公式求冰溶化后水位下降的高度,因为冰熔化后质量不变,冰的体积减去熔化成水的体积等于减小的体积,根据此等式求出冰的质量,从而求出石块的质量;

    根据求得的冰的质量计算出冰的体积,又知道总体积,两者之差即为石块的体积,根据公式

    ρ=

    m/V]求出石块的密度.

    含有石块的冰块悬浮时,水位上升了△h=4.8cm=0.048m,

    冰块和石块的总体积:

    V=S×△h=125×10-4m2×0.048m=6×10-4m3

    (m+m)g=F=GgS×△h=1000kg/m3×10N/kg×0.0125m2×0.048m=6N,

    ∴石块和冰的总质量:

    (m+m)=

    F浮

    g=[6N/10N/kg]=0.6kg,

    冰熔化后,水位下降的高度:

    h=[△P

    ρ水g=

    44.8Pa

    1000kg/m3×10N/kg=4.48×10-3m,

    冰熔化成水质量m不变,

    ∵V=

    m/ρ]

    m

    ρ冰-

    m

    ρ水=S×h

    冰的质量:

    m=S×h×

    ρ水ρ冰

    ρ水−ρ冰=125×10-4m2×4.48×10-3

    1000kg/m3×900kg/m3

    1000kg/m3−900kg/m3=0.504kg,

    石块质量:

    m=0.6kg-0.504kg=0.096kg,

    石块体积:

    V=V-V=V-

    m

    ρ冰=6×10-4m3-[0.504kg

    900kg/m3=4×10-5m3

    石块的密度:

    ρ=

    m石

    V石=

    0.096kg

    4×10−5m3=2.4×103kg/m3

    故答案为:2.4×103

    点评:

    本题考点: 密度的计算;液体的压强的计算;物体的浮沉条件及其应用.

    考点点评: 本题考查浮力、密度和压强的计算,关键是公式及其变形的应用以及单位换算,难点是求石块的质量和体积.

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