Question

9．如圖所示，一杯水靜止在水平臺(tái)砰上，杯子與水的總質(zhì)量為0.6kg，用手將一個(gè)系著細(xì)線、質(zhì)量為1.78kg的實(shí)心金屬球（細(xì)線質(zhì)量不計(jì)），緩慢浸沒(méi)在水中，使其在水中靜止，且不與杯子接觸，此時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)為0.8kg，則該金屬塊的密度為8.9×10³kg/m³．

Answer 1

分析 臺(tái)秤受到的壓力等于杯子、水和金屬塊對(duì)臺(tái)秤的壓力之和，而金屬塊所受浮力與金屬塊對(duì)水的壓力是一對(duì)相互作用力，大小相等，據(jù)此求出金屬塊所受浮力，然后利用F_浮=ρ_水gV_排，求出金屬塊排開(kāi)水的體積，即金屬塊的體積，再利用密度公式求解密度．

解答 解：杯子和水的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
臺(tái)秤受到的壓力等于杯子、水和金屬塊對(duì)臺(tái)秤的壓力之和，即F=G_總=m_總g=0.8N×10N/kg=8N，
金屬塊所受浮力與金屬塊對(duì)水的壓力是一對(duì)相互作用力，大小相等，
故金屬塊所受浮力F_浮=F_壓=F-G=8N-6N=2N，
因?yàn)镕_浮=ρ_水gV_排，
所以，金屬塊的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
則金屬塊的密度ρ=$\frac{{m}_{金}}{V}$=$\frac{1.78kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=8.9×10³kg/m³．
故答案為：8.9×10³．

點(diǎn)評(píng) 此題考查阿基米德原理、密度的計(jì)算，涉及到重力公式的應(yīng)用、相互作用力等知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目，關(guān)鍵是知道臺(tái)秤受到的壓力等于杯子、水和金屬塊對(duì)臺(tái)秤的壓力之和．