【分析】
首先,木块漂浮在盐水中,根据物体漂浮条件可知,木块受到的浮力等于自身重力。因此,我们可以先通过木块的密度和体积计算出木块的质量,再由重力公式算出木块重力,即可得到浮力。接着,已知木块有一半体积露出水面,可求出排开盐水的体积,再利用阿基米德原理的变形公式,就能计算出盐水的密度。计算过程中需注意单位的统一,将立方厘米换算为立方米。
【解析】
1. 单位换算与木块质量计算:
木块体积$ V_{\mathrm{木}} = 125 \, \mathrm{cm}^3 = 125 × 10^{-6} \, \mathrm{m}^3 = 1.25 × 10^{-4} \, \mathrm{m}^3 $
由密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $变形得,木块质量$ m_{\mathrm{木}} = \rho_{\mathrm{木}} V_{\mathrm{木}} = 0.6 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 × 1.25 × 10^{-4} \, \mathrm{m}^3 = 0.075 \, \mathrm{kg} $
2. 利用漂浮条件求浮力:
因为木块漂浮在盐水中,根据物体漂浮条件,浮力等于重力,即:
$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{木}} = m_{\mathrm{木}} g = 0.075 \, \mathrm{kg} × 10 \, \mathrm{N/kg} = 0.75 \, \mathrm{N} $
3. 计算排开盐水的体积:
木块有一半体积露出水面,所以排开盐水的体积$ V_{\mathrm{排}} = \frac{1}{2} V_{\mathrm{木}} = \frac{1}{2} × 1.25 × 10^{-4} \, \mathrm{m}^3 = 6.25 × 10^{-5} \, \mathrm{m}^3 $
4. 利用阿基米德原理求盐水密度:
根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{盐水}} g V_{\mathrm{排}} $,变形得盐水密度:
$ \rho_{\mathrm{盐水}} = \frac{F_{\mathrm{浮}}}{g V_{\mathrm{排}}} = \frac{0.75 \, \mathrm{N}}{10 \, \mathrm{N/kg} × 6.25 × 10^{-5} \, \mathrm{m}^3} = 1.2 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 $
【答案】
0.75;$1.2×10^3$
【知识点】
物体漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查物体漂浮条件与阿基米德原理的综合应用,解题关键是抓住漂浮时浮力等于重力的核心关系,同时注意单位换算的准确性,属于基础题型,需熟练掌握密度、重力、浮力相关公式的综合运用。
【难度系数】
0.7