Question

開學(xué)初學(xué)校購(gòu)買了一批水龍頭，據(jù)商家說其材料是銅質(zhì)的，物理老師組織九年級(jí)的一些同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證商家的說法．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)量是多少克？
（2）這個(gè)水龍頭的體積為多少cm³？
（3）這批水龍頭的密度是多少kg/m³？商家的說法是否正確？

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)，再根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積（水龍頭的體積）；
（3）用密度公式ρ=

m

v

計(jì)算出水龍頭的密度，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=160g；
（2）F_浮=G-F_示=1.6N-1.4N=0.2N，
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴V_排=

F浮

ρ水g

=

0.2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-5m³；
∵水龍頭浸沒水中，
∴V=V_排=2×10^-5m³；
（3）水龍頭的密度：
ρ=

0.16kg

2×10-5m3

=8×10³kg/m^3_．
∵8×10³kg/m³＜8.9×10³kg/m³
∴這批水龍頭不是純銅的，商家的說法不正確．
答：（1）每個(gè)水龍頭的質(zhì)量是160g．
（2）這個(gè)水龍頭的體積為2×10^-5m³．
（3）這批水龍頭的密度是8×10³kg/m³．商家的說法是錯(cuò)誤的．

點(diǎn)評(píng)：解答本題共用了三個(gè)公式：重力公式、阿基米德原理和密度公式，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．