Question

8．春節(jié)期間，小華和媽媽到無錫旅游，買了一只宜興茶壺，如圖所示．她聽說宜興茶壺是用宜興特有的泥土材料制成的，很想知道這種材料的密度．于是她用天平測出壺蓋的質(zhì)量為44.4g，再把壺蓋浸沒在裝滿水的溢水杯中，并測得溢出水的質(zhì)量是14.8g．（g取10N/kg），溢水杯的底面積為100cm²，則：
（1）壺蓋的重力為多少？
（2）壺蓋浸沒在裝滿水的溢水杯中時，所受的浮力多大？
（3）這種材料的密度是多少？
（4）壺蓋放入溢水杯前后，溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)改變了多少？？

Answer 1

分析 （1）已知質(zhì)量，由G=mg可以求出壺蓋的重力．
（2）壺蓋受到的浮力等于排開水的重力．
（3）由浮力公式求出壺蓋的體積，然后應(yīng)用密度公式可以求出．
（4）求出壓力的變化，然后由壓強(qiáng)公式求出壓強(qiáng)的變化．

解答 解：（1）壺蓋的重力：G=mg=0.0444kg×10N/kg=0.444N；
（2）壺蓋受到的浮力：F_浮=G_水=m_水g=0.0148kg×10N/kg=0.148N；
（3）浮力：F_浮=ρ_水gV，壺蓋的體積：
V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.148N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.48×10^-5m³；
材料的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.0444kg}{1.48×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³；
（4）溢水杯對桌面壓力的變化量：
F=G_壺蓋-G_水=0.444N-0.148N=0.296N，
對桌面壓強(qiáng)的變化為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.296N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=29.6Pa；
答：（1）壺蓋的重力為0.444N．
（2）壺蓋浸沒在裝滿水的溢水杯中時，所受的浮力為0.148N．
（3）這種材料的密度是3×10³kg/m³．
（4）壺蓋放入溢水杯前后，溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)改變了29.6Pa．

點(diǎn)評 本題考查了求重力、浮力、密度與壓強(qiáng)問題，滑軌受到的浮力等于壺蓋排開水的重力，應(yīng)用G=mg、浮力公式與壓強(qiáng)公式即可正確解題．