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10.小明有一正方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象,如图乙所示.则该金属块的密度约为4.4×103kg/m3

分析 (1)当金属块完全露出液面,没有浸入水体中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,据此求出金属块重,利用重力公式求金属块的质量.
(2)对h=2cm到h=4cm过程中力F变化分析,从而可知正方体的边长,求出体积,即可利用密度公式求出密度.

解答 解:当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即在4cm以上,从图可知,该金属块重力为:G=F=0.35N.
根据G=mg可得:
金属块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.35N}{10N/kg}$=0.035kg,
又由图乙可知:由于h=2cm露出液面,到h=4cm时正立方体金属块离开液面,则正方体的边长L=2cm,
所以正方体体积V=L3=(2×10-2m)3=8×10-6m3
金属块的密度为:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.035kg}{8×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=4.4×103kg/m3
故答案为:4.4×103kg/m3

点评 本题考查了综合重力、浮力、质量、密度的计算,有一定的难度.要求金属块密度,则需要知道其质量与体积,质量比较容易根据图象得出.

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