初二物理研究小组开展了太湖湖水密度和泥沙含量的研究。

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收藏|2017/01/13 06:51
初二物理研究小组开展了太湖湖水密度和泥沙含量的研究。    
(1) 他们取5L太湖湖水,测得它的质量为5.01kg,请你求出太湖湖水的密度。   
(2) 小组讨论认为太湖湖水中泥沙质量的多少与湖水的多少有关。他们把单位体积的太湖湖水中含有泥沙的质量,叫做太湖湖水的含沙量,用字母x表示。请写出太湖湖水含沙量的计算公式,并说明公式中各物理量是什么。    
(3) 初二(3)班有一女生研究小组,她们无法直接获取太湖湖水,因而设计并进行太湖湖水含沙量的模拟研究。她们在一个量筒里放入50g干燥的“黄土”,先倒入250mL清水,接着每次加入50mL清水配制成不同的泥沙水,并分别测出不同泥沙水的体积。她们的有关实验数据见下表。
① 分析表中有关数据,你认为泥沙水的含沙量和泥沙水的密度有什么关系? 
② 研究小组发现,她们的实验可以测得“黄土”的密度,请你根据数据计算出“黄土”的密度,并作必要的说明

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2017/01/13 18:22

解析:

1)太湖水的密度是:

ρ1=

m1

=

5.01kg

=1.002×103kg/m3

V1

5×10-3m3

2)根据题中的定义可知,含沙量的公式是:

x=

m2

 

其中:m2表示水中泥沙的质量,V表示湖水的体积(也即

沙和水的总体积)。

V

3

由表格最右边两列数据可以发现,泥土水的含沙量随其密度的增大而增大。泥沙水的含沙量定量关系式为:

x=

ρ-ρρ泥沙

推导方法,点击查看:推导

ρ泥沙

实验中,每次取泥沙50g,其体积分别是:276cm3-250cm3=26cm3以及24cm3  25cm3  25cm3(方法相同)。故其密度分别是:

ρ2=

m2

=

50g

=1.92g/cm3

V2

26cm3

 

ρ3=

m3

=

50g

=2.00g/cm3

V3

25cm3

 

ρ4=

m4

=

50g

=2.08g/cm3

V4

24cm3

其密度的平均值为:

ρ=

 1.92g/cm3+2.00g/cm3+2.00g/cm3+2.08g/cm3

=2g/cm3

4

故:

1)太湖水的密度是:1.002×103kg/m3

2x=

m2

 

其中:m2表示水中泥沙的质量,V表示湖水的体积(也即

沙和水的总体积)。

V

3

泥土水的含沙量随其密度的增大而增大

2g/cm3


陈老师

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