Question

上周學(xué)校購(gòu)買(mǎi)了一批水龍頭，據(jù)商家說(shuō)其材料銅質(zhì)的，實(shí)驗(yàn)室的老師組織九年級(jí)的一些同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證商家的說(shuō)法．他們把一個(gè)水龍頭用輕質(zhì)細(xì)線捆好后掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，在空氣中測(cè)得它的重力為1.6N，再把這個(gè)水龍頭浸沒(méi)在水中，如圖所示，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為1.4N（ρ_銅=8.9×10³kg/m³，g=10N/kg）．
求：（1）每個(gè)水龍頭的質(zhì)量是多少？
（2）這個(gè)水龍頭浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力有多大？
（3）這批水龍頭的密度是多少？商家的說(shuō)法是否正確？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式G=mg可計(jì)算出水龍頭的質(zhì)量；
（2）浮力等于水龍頭的重力減去彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（3）先根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排算出水龍頭排開(kāi)水的體積，由于水龍頭浸沒(méi)，所以可知水龍頭的體積等于它排開(kāi)水的體積，然后用密度公式ρ=

m

v

計(jì)算出水龍頭的密度，最后和銅的密度進(jìn)行比較，即可知道它是不是純銅的．

解答：解：（1）水龍頭的質(zhì)量：m=

G

g

=

1.6N

10N/kg

=0.16kg；
（2）F_浮=G-F=1.6N-1.4N=0.2N；
（3）根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排得：V_排=

F浮

ρ水g

=

0.2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-5m³；
因?yàn)榻�沒(méi)，所以V=V_排=2×10^-5m³；
則水龍頭的密度：ρ=

0.16kg

2×10-5m3

=8×10³kg/m³．
因?yàn)?×10³kg/m³＜8.9×10³kg/m³
所以這批水龍頭不是純銅的．
答：（1）每個(gè)水龍頭的質(zhì)量是0.16kg．
（2）這個(gè)水龍頭浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力是0.2N．
（3）這批水龍頭的密度是8×10³kg/m³．商家的說(shuō)法是錯(cuò)誤的．

點(diǎn)評(píng)：解答本題共用了三個(gè)公式：重力計(jì)算公式、浮力計(jì)算公式和密度計(jì)算公式，這三個(gè)公式往往會(huì)在一道計(jì)算題中出現(xiàn)，要掌握這三個(gè)公式中各物理量之間的關(guān)系，有時(shí)我們?cè)谟?jì)算時(shí)還需要將兩個(gè)公式綜合起來(lái)進(jìn)行計(jì)算．