22. (14分)爸爸购买了由铜制成的挂件送给小明做礼物.用天平测出挂件质量是17.8 g,同时用排水法测出体积为6 cm³,求:
(1)铜的体积.($ \rho_铜 = 8.9 $ g/cm³)
(2)挂件空心部分的体积.
(3)若用橡皮泥捏制同样大小的实心挂件,则至少需要多少克橡皮泥? ($ \rho_橡皮泥 = 1.8 $ g/cm³)
(1)铜的体积.($ \rho_铜 = 8.9 $ g/cm³)
(2)挂件空心部分的体积.
(3)若用橡皮泥捏制同样大小的实心挂件,则至少需要多少克橡皮泥? ($ \rho_橡皮泥 = 1.8 $ g/cm³)
答案
(1)已知挂件质量$m = 17.8\ \mathrm{g}$,铜的密度$\rho_铜 = 8.9\ \mathrm{g/cm}^3$,根据$\rho=\frac{m}{V}$,铜的体积$V_铜=\frac{m}{\rho_铜}=\frac{17.8\ \mathrm{g}}{8.9\ \mathrm{g/cm}^3}=2\ \mathrm{cm}^3$。
(2)挂件总体积$V_总 = 6\ \mathrm{cm}^3$,空心部分体积$V_空=V_总 - V_铜=6\ \mathrm{cm}^3 - 2\ \mathrm{cm}^3=4\ \mathrm{cm}^3$。
(3)橡皮泥挂件体积与原挂件相同$V = 6\ \mathrm{cm}^3$,橡皮泥密度$\rho_橡皮泥 = 1.8\ \mathrm{g/cm}^3$,所需橡皮泥质量$m_泥=\rho_橡皮泥 V=1.8\ \mathrm{g/cm}^3×6\ \mathrm{cm}^3 = 10.8\ \mathrm{g}$。
(1)$2\ \mathrm{cm}^3$;(2)$4\ \mathrm{cm}^3$;(3)$10.8\ \mathrm{g}$
(2)挂件总体积$V_总 = 6\ \mathrm{cm}^3$,空心部分体积$V_空=V_总 - V_铜=6\ \mathrm{cm}^3 - 2\ \mathrm{cm}^3=4\ \mathrm{cm}^3$。
(3)橡皮泥挂件体积与原挂件相同$V = 6\ \mathrm{cm}^3$,橡皮泥密度$\rho_橡皮泥 = 1.8\ \mathrm{g/cm}^3$,所需橡皮泥质量$m_泥=\rho_橡皮泥 V=1.8\ \mathrm{g/cm}^3×6\ \mathrm{cm}^3 = 10.8\ \mathrm{g}$。
(1)$2\ \mathrm{cm}^3$;(2)$4\ \mathrm{cm}^3$;(3)$10.8\ \mathrm{g}$
23. (15分)在空玻璃瓶中装入100 cm³冰块,待冰全部熔化后,再将一体积为30 cm³的空心金属球放入瓶中,发现球沉入水底,水面恰好上升到与瓶口齐平.冰的密度$ \rho_冰 = 0.9 $ g/cm³.
(1)求冰的质量.
(2)求空瓶的容积.
(3)若空玻璃瓶的质量为20 g,金属球空心部分的体积占球总体积的$ \dfrac{2}{3} $,金属球沉底后瓶的总质量为170 g,求该金属的密度.
(1)求冰的质量.
(2)求空瓶的容积.
(3)若空玻璃瓶的质量为20 g,金属球空心部分的体积占球总体积的$ \dfrac{2}{3} $,金属球沉底后瓶的总质量为170 g,求该金属的密度.
答案
(1)$ \boxed{90\ \mathrm{g}} $
(2)$ \boxed{120\ \mathrm{cm}^3} $
(3)$ \boxed{6\ \mathrm{g/cm}^3} $
解析
(1)由$ \rho = \frac{m}{V} $得$ m_{冰} = \rho_{冰}V_{冰} = 0.9\ \mathrm{g/cm}^3 × 100\ \mathrm{cm}^3 = 90\ \mathrm{g} $。
(2)冰熔化成水后质量不变,$ V_{水} = \frac{m_{水}}{\rho_{水}} = \frac{90\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3} = 90\ \mathrm{cm}^3 $。
设空瓶容积为$ V_{瓶} $,放入金属球后水面与瓶口齐平,则$ V_{瓶} = V_{水} + V_{球} = 90\ \mathrm{cm}^3 + 30\ \mathrm{cm}^3 = 120\ \mathrm{cm}^3 $。
(3)金属球体积$ V_{球} = 30\ \mathrm{cm}^3 $,空心部分占$ \frac{2}{3} $,故金属材料体积$ V_{金属} = 30\ \mathrm{cm}^3 × \frac{1}{3} = 10\ \mathrm{cm}^3 $。
总质量$ m_{总} = 170\ \mathrm{g} $,扣除瓶和水的质量:$ m_{球总} = 170\ \mathrm{g} - 20\ \mathrm{g} - 90\ \mathrm{g} = 60\ \mathrm{g} $。
金属密度$ \rho_{金属} = \frac{m_{金属}}{V_{金属}} = \frac{60\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{cm}^3} = 6\ \mathrm{g/cm}^3 $。
(2)冰熔化成水后质量不变,$ V_{水} = \frac{m_{水}}{\rho_{水}} = \frac{90\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3} = 90\ \mathrm{cm}^3 $。
设空瓶容积为$ V_{瓶} $,放入金属球后水面与瓶口齐平,则$ V_{瓶} = V_{水} + V_{球} = 90\ \mathrm{cm}^3 + 30\ \mathrm{cm}^3 = 120\ \mathrm{cm}^3 $。
(3)金属球体积$ V_{球} = 30\ \mathrm{cm}^3 $,空心部分占$ \frac{2}{3} $,故金属材料体积$ V_{金属} = 30\ \mathrm{cm}^3 × \frac{1}{3} = 10\ \mathrm{cm}^3 $。
总质量$ m_{总} = 170\ \mathrm{g} $,扣除瓶和水的质量:$ m_{球总} = 170\ \mathrm{g} - 20\ \mathrm{g} - 90\ \mathrm{g} = 60\ \mathrm{g} $。
金属密度$ \rho_{金属} = \frac{m_{金属}}{V_{金属}} = \frac{60\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{cm}^3} = 6\ \mathrm{g/cm}^3 $。
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