元旦假期,武汉下了一场大雪,积雪深度超过 10cm 。为了估测积雪的密度,小明找到一层厚度均匀的积雪,用力向下踩,形成了一个下凹的脚印,如图所示。将脚印下的雪近似看成冰层,利用冰的密度,只要测量下列哪组物理量,就可以估测出积雪的密度( )
A . 积雪的厚度和脚印的面积 B . 积雪的厚度和脚印的深度
C . 冰层的厚度和脚印的面积 D . 脚印的深度和脚印的面积
B
【详解】
设积雪的厚度是 ,积雪的密度是 ,脚印的面积是 ,冰层的厚度是 ,冰的密度是 ,由题意可知,这个冰层的质量是等于对应的雪的质量,即 ,可知
A .测量积雪的厚度和脚印的面积,并知道冰的密度,即知道 、 、 ,由上式可知,冰层的厚度不知道,那么无法估测出积雪的密度, A 项不合题意;
B .测量积雪的厚度和脚印的深度,即知道 、 、 ,可求得冰层的厚度
由
可知,可以估测出积雪的密度,选项 B 符合题意;
C .测量冰层的厚度和脚印的面积,即知道 、 、 ,由
可知,不知道积雪的厚度 ,是无法求出积雪的密度, C 项不合题意;
D .测量脚印的深度和脚印的面积,即知道 、 、 ,由
可知,不知道冰层的厚度 和积雪的厚度 ,是无法求出积雪的密度, D 项不合题意。
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