Question

【题目】家里装完空调后，小明在施工现场拾到一小段粗细均匀的圆柱状铜管，想知道该铜管是否是纯铜（铜的密度为8. 9×103kg/m3）。于是他找来了弹簧测力计、细线、水槽及适量的水等器材，进行测量。

（1）用弹簧测力计测出铜管的重力G=2. 6N；在水槽中装入适量的水，将铜管浸没在水中，如图，弹簧测力计示数F=__________N。

（2）由以上数据，请帮小明计算出铜管的密度ρ=__________kg/m3，该铜管__________纯铜。

（3）实验后，小明还想利用现有器材测量该铜管的内径。操作步骤如下：

①用刻度尺测出铜管总长度L；

②用轻质塑料片将注满水的铜管两端封闭；

③________________________________________；（请将步骤补充完整）

请写出铜管内径的表达式d=__________。（用已知量符号、测量量符号和ρ水表示）

Answer 1

【答案】2.3 8. 67×l03 不是 测量铜管和水的总重力F1 2

【解析】

（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，将物块浸没在水中，弹簧测力计的示数F=2.3N；

（2）已知用弹簧测力计测出铜管的重力G=2.6N，物体所受浮力等于物体的重力减去物体在液体中测力计的示数；即该物体所受浮力F浮=G-F=2.6N-2.3N=0.3N；排开水的体积V排==3×10-5m3，

因为全部浸没，所以V物=V排=3×10-5m3，

由G=mg可得，铜管的质量m==0.26kg，

铜管的密度ρ=≈8.67×103kg/m3，

已知铜的密度为8.9×103kg/m3，故该铜管不是纯铜。

（3）利用现有器材测量该铜管的内径；

用弹簧测力计测出此时注满水的铜管的拉力F1；即为即为铜管和水的总重力，则铜管内水的重力G水=F1-G，铜管内水的质量：m水=，

铜管内水的体积：V水=，

铜管的底面积：S=，

铜管内半径：r= ，

铜管内径：d=2r=2 。