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(2008年上海初中物理知识竞赛题)(1)小王同学为了测量积雪的厚度,设计了“根据雪地上的脚印深度进行估测”的方法。他采用的方法是:利用一块平整地面上的积雪,用脚竖直向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印。然后通过测量积雪原来的厚度H,用脚踩后在雪上形成脚印的深度h,就可以估测雪的密度。请通过推导得出雪的密度的计算表达式。
(2)大雪过后,会造成路面积雪和结*,危及交通安全。为了尽快消除路面积*,可以通过撒盐和铺设防滑物以及组织扫雪等措施。
下表反映的是盐的浓度与凝固温度之间的关系,利用这一表格,请你估计当桥面上积*的厚度达到2cm、环境温度为-3℃时,撒盐车应在每平方米的*面上撒多少盐才能去除桥面上的积*?
盐的浓度(%) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
凝固温度(℃) | 0 | -3 | -7.5 | -12 | -17 |
【回答】
解析:(1)脚竖直向下用力踩在雪上,被踩的雪在脚底下形成*,若已知*的密度ρ*,则有 ρ*(H- h)=ρ雪H,解得雪的密度的计算表达式ρ雪=ρ*(H- h)/H。
(2)环境温度为-3℃时盐的浓度要达到5%。当桥面上积*的厚度达到2cm,在每平方米的*面上*的质量m=ρ*h=0.9×103kg/m3×0.02m=18kg,
由M/(M+m)×100%=5%得撒盐质量M=m×0.05/0.95kg=0.95kg。
点评:测量雪的密度利用了脚下的雪踩成*的过程中质量不变原理。
知识点:物理竞赛
题型:实验,探究题
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