Question

我國的北方，冬天對自來水管的保護十分重要，否則會把水管凍裂，影響人民的生活，小紅學習了密度知識后，對上述現象進行了如下計算和分析，首先她查表知道，冰的密度為0.9×10³kg/m³，體積為1dm³的水，結成冰后：
（1）計算冰的質量為多少？
（2）計算冰的體積為多少？
（3）解釋水管凍裂的原因？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的體積和密度，根據密度公式求出水的質量，再根據質量是物體的一種屬性，與物體的位置、形狀、狀態無關得出冰的質量；
（2）知道冰的質量和密度，根據密度公式求出冰的體積；
（3）根據水結冰后體積的變化和自來水管遇冷收縮，分析水管凍裂的原因．
解答：已知：ρ_水=1.0×10³kg/m³，V_水=1dm³=0.001m³，ρ_冰=0.9×10³kg/m³
求：（1）冰的質量m_冰，（2）冰的體積V_冰，（3）解釋水管凍裂的原因
解：（1）根據ρ=可得，水的質量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×0.001m³=1kg，
∵質量是物體的一種屬性，與物體的位置、形狀、狀態無關，
∴水結冰后的質量m_冰=m_水=1kg；
（2）∵ρ=，
∴冰的體積：
V_冰==≈1.1×10^-3m³；
（3）由以上計算可知，水結冰后體積變大，而自來水管遇冷收縮、體積變小，所以容易把水管撐裂．
答：（1）冰的質量為1kg；
（2）冰的體積約為1.1×10^-3m³；
（3）水結冰后體積變大，而自來水管遇冷收縮、體積變小，所以容易把水管撐裂．
點評：本題考查了密度公式的靈活應用，關鍵是知道質量與物質的狀態無關，在解釋水管凍裂的原因時要注意自來水管體積的變化．