Question

【題目】家里裝完空調后，小明在施工現場拾到一小段粗細均勻的圓柱狀銅管，想知道該銅管是否是純銅（銅的密度為8. 9×103kg/m3）。于是他找來了彈簧測力計、細線、水槽及適量的水等器材，進行測量。

（1）用彈簧測力計測出銅管的重力G=2. 6N；在水槽中裝入適量的水，將銅管浸沒在水中，如圖，彈簧測力計示數F=__________N。

（2）由以上數據，請幫小明計算出銅管的密度ρ=__________kg/m3，該銅管__________純銅。

（3）實驗后，小明還想利用現有器材測量該銅管的內徑。操作步驟如下：

①用刻度尺測出銅管總長度L；

②用輕質塑料片將注滿水的銅管兩端封閉；

③________________________________________；（請將步驟補充完整）

請寫出銅管內徑的表達式d=__________。（用已知量符號、測量量符號和ρ水表示）

Answer 1

【答案】2.3 8. 67×l03 不是 測量銅管和水的總重力F1 2

【解析】

（1）彈簧測力計的分度值為0.1N，將物塊浸沒在水中，彈簧測力計的示數F=2.3N；

（2）已知用彈簧測力計測出銅管的重力G=2.6N，物體所受浮力等于物體的重力減去物體在液體中測力計的示數；即該物體所受浮力F浮=G-F=2.6N-2.3N=0.3N；排開水的體積V排==3×10-5m3，

因為全部浸沒，所以V物=V排=3×10-5m3，

由G=mg可得，銅管的質量m==0.26kg，

銅管的密度ρ=≈8.67×103kg/m3，

已知銅的密度為8.9×103kg/m3，故該銅管不是純銅。

（3）利用現有器材測量該銅管的內徑；

用彈簧測力計測出此時注滿水的銅管的拉力F1；即為即為銅管和水的總重力，則銅管內水的重力G水=F1-G，銅管內水的質量：m水=，

銅管內水的體積：V水=，

銅管的底面積：S=，

銅管內半徑：r= ，

銅管內徑：d=2r=2 。