问题
问答题
如图所示为材料相同的一根由粗、细两部分组成的木杆,粗杆直径是细杆直径的两倍,粗杆部分长为1cm,木杆放在水中可以竖直漂浮,粗端在下,用它可制成一支密度计.将它放在水中,液面到木杆最下端的距离为13cm;再把它放在盐水中,液面到木杆最下端的距离为9cm,则盐水的密度是多少?(保留两位有效数字)

答案
设木杆的细部分横截面积为s,则因粗杆直径是细杆直径的两倍,所以木杆的粗部分横截面积为4s;
∵密度计漂浮水面时,浸入水中的深度为h1,
∴密度计漂浮在水面时受到浮力:F浮1=ρ1gV排1=ρ水gs(h1-l)+ρ水g4sl,
设盐水密度为ρ盐水,密度计漂浮盐水面时,浸入盐水中的深度为h2,
密度计漂浮在盐水面时受到浮力:F浮2=ρ2gV排2=ρ盐水gs(h2-l)+ρ水g4sl,
∵F浮1=F浮2=G,
∴ρ水gs(h1-l)+ρ水g4sl=ρ盐水gs(h2-l)+ρ盐水g4sl,
∴ρ盐水=
ρ水=h1+3l h2+3l
×1.0×103kg/m3=1.3×103 kg/m3.13cm+3×1cm 9cm+3×1cm
答:盐水密度为1.3×103kg/m3.