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小东同学有一块质量是60g的奇特的小石头,他学习了浮力的知识后,想测出这石头的密度.小东做法如下:他用细绳系住石头,把石头慢慢放入深为8cm的盛满水的烧杯中,直到浸没,如图所示,同时有部分水从烧杯中溢出,他用天平测出了溢出的水质量为30g.请你帮他计算:(取水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)

(1)小石头没有放人烧杯前,烧杯底受到水的压强是多大?
(2)小石头浸没在水中时受到的浮力是多大?
(3)小石头的体积有一半浸入水中时,细绳的拉力是多大?
(4)小石头的密度是多大?
【答案】分析:(1)已知水的深度,利用公式P=ρgh计算烧杯底部受到的压强;
(2)石块受到的浮力等于排开的水受到的重力;
(3)石块一半浸入水中时,受到三个力的作用:向上的拉力、浮力,向下的重力.所以拉力等于重力与浮力之差;
(4)根据石头排开水的质量,得到排开水的体积,也就等于石块的体积;质量已知,用公式ρ=计算石头的密度.
解答:解:
(1)烧杯底部受到的压强为P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(2)石头受到的浮力为F=G=mg=0.03kg×10N/kg=0.3N;
(3)石头一半浸入水中,绳子的拉力为F=G-F=mg-F=0.06kg×10N/kg-×0.3N=0.45N;
(4)石头的体积为V=V===3×10-5m3
石头的密度为ρ===2×103kg/m3
答:
(1)烧杯底部受到的压强为800Pa;
(2)石头受到的浮力为0.3N;
(3)绳子的拉力为0.45N;
(4)石头的密度为2×103kg/m3
点评:本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,知道石头体积与排开的水的体积相等是本题的关键.
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(1)小石头没有放人烧杯前,烧杯底受到水的压强是多大?
(2)小石头浸没在水中时受到的浮力是多大?
(3)小石头的体积有一半浸入水中时,细绳的拉力是多大?
(4)小石头的密度是多大?

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科目:初中物理 来源:广西自治区中考真题 题型:计算题

小东同学有一块质量是60g的奇特的小石头,他学习了浮力的知识后,想测出这石头的密度.小东做法如下:他用细绳系住石头,把石头慢慢放入深为8cm的盛满水的烧杯中,直到浸没,如图所示,同时有部分水从烧杯中溢出,他用天平测出了溢出的水质量为30g . 请你帮他计算:(取水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)小石头没有放入烧杯前,烧怀底受到水的压强是多大?
(2)小石头浸没在水中时受到的浮力是多大?
(3)小石头的体积有一半浸入水中时,细绳的拉力是多大?
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