在綜合實踐活動中,小明利用圖示裝置來測量燒杯中液體的密度,已知物塊的休積是50cm3,圖1、2中物塊均處於靜止...
問題詳情:
在綜合實踐活動中,小明利用圖示裝置來測量燒杯中液體的密度,已知物塊的休積是50cm3,圖1、2中物塊均處於靜止狀態,*簧測力計示數如圖所示,g取10N/kg.
(1)圖2中,物塊受到的浮力為 N,燒杯中液體的密度為 g/cm3.
(2)小明對本實驗原理進行了進一步分析,從而得到*簧測力計的示數與被測液體的密度之間的函數關係,則符合此關係的應是圖3中的圖線 (選填“①”、“②”或“③”);
(3)根據上述結論,水上明對*簧測力計刻度進行重新標度,將圖2裝置改裝成一個密度秤,它的零刻度應標在 N處,用它測量時,待測液體密度ρ液應不超過 g/cm3;
(4)用此密度秤測量時,若物塊未完全浸沒,則測得液體密度值將偏 ;
(5)原物塊質量、體密度分別記為m0、V0、ρ0,將原物塊更換為下列哪些物塊後,可以提高該密度秤測量液體密度秤測量液體密度時的精確度?你選擇的是: (選填選項前的字母)
A.質量為m0、密度比ρ0小的物塊
B.質量為m0,密度比ρ0大的物塊
C.質量比m0大而密度比ρ0小的物塊
D.體積比V0小的物塊.
【回答】
【考點】液體密度的測量.
【分析】(1)根據*簧測力計的分度值讀出金屬塊的重力,金屬塊所受浮力等於物體在空氣中的重力減去在水中*簧秤的拉力(稱重法測浮力);排開液體的體積與物體體積相同,利用ρ=求出液體的密度.
(2)利用F浮=G﹣F和阿基米德原理F浮=ρ液gV排結合圖3判斷對應的圖線.
(3)利用F浮=G﹣F分析零刻度應標大小.*簧測力計的最大量程是1.5N,所以液態對物塊產生的浮力最大不能超過1.5N,求出此時的液態密度.
(4)若物塊未完全浸沒,根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排則物體受到的浮力偏小,*簧測力計示數偏小,測得液體密度值將偏小.
(5)從影響浮力大小和物體重力方面綜合考慮.
【解答】解:(1)*簧測力計的分度值為0.1N,物塊的重:G=1.5N,
物體在水中*簧測力計的示數:F=1N,
物塊受到的浮力:F浮=G﹣F=1.5N﹣1N=0.5N;
根據阿基米德原理G排=F浮=0.5N,
排開液體的質量m===0.05kg=50g,
排開液體的體積V排=V物=50cm3,
液體的密度:ρ===1g/cm3.
(2)由F浮=G﹣F和F浮=ρ液gV排可得,F=G﹣ρ液gV排,F與ρ液圖象與③符合;
(3)當密度為零時,物塊受到的浮力為零,根據F浮=G﹣F,*簧測力計的示數等於物體重力,所以它的零刻度應標在1.5N處;
*簧測力計的最大量程是1.5N,所以液態對物塊產生的浮力最大不能超過1.5N,
由F浮=ρ液gV排可得,ρ液===3×10kg/m3=3g/cm3;
(4)若物塊未完全浸沒,根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排則物體受到的浮力偏小,*簧測力計示數偏小,測得液體密度值將偏小;
(5)要想提高液體密度秤測量液體密度時的精確度,可以擴大量程,增大重力,需要增大m0質量,或或換用密度比ρ0小的物塊,故選AC.
故*為:(1)0.5;1;(2)③;(3)1.5;3;(4)小;(5)AC.
知識點:阿基米德原理
題型:實驗,探究題