题目内容

【题目】学习浮力知识后,小华想制作个密度计,他制作步骤如下:
a、取一根饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来.
b、将其漂浮在水中,在吸管上标出水面的位置,测出该位置到吸管下端的距离,即吸管浸入水中的深度H=5cm.如图所示.
c、推导:设吸管横截面积为S,在水中漂浮,故浮力与重大成就力二力平衡,所以G=ρgSH.若漂浮在其它液体中,则浸入的深度h会因液体密度的改变而改变,但浮力仍与重力平衡,即G=ρgSh.
d、根据以上推导的公式,可计算出液体密度与下表中的密度相等时,简易密度计浸入的深度h(取密度的单位为g/cm3
e、小华做了五次实验,获得的数据如下:

实验次数

1

2

3

4

5

液体密度ρ/(gcm3

0.8

0.9

1.0

1.1

浸入的深度h/(cm)

6.3

5.6

5

4.5

4


(1)小华制作密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力重力(选填“大于”、“小于”或“等于”).步骤a中,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重是为了降低吸管的 , 从而让它能够竖直的漂浮在液面上.
(2)通过对步骤c的分析,请推导出漂浮在ρ液体中时,浸入深度h=(用ρ、ρ、H表达).在第5次试验中,观察到该密度计浸入某种液体的深度是4cm,则该液体的密度是千克/米3
(3)分析表中数据或制作的密度计发现:简易密度计浸入液体的深度越大,表明液体的密度(填“越大”“越小”“不变”),密度计的刻度线分布(“是”或“不是”)均匀的.

【答案】
(1)等于;重心
(2) H;1.25×103
(3)越大;不是
【解析】解:(1)密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力等于重力;步骤a中,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重是为了降低吸管的重心,从而让它能够竖直的漂浮在液面上.(2)当密度计漂浮在水面上时,V=SH,则有:F=G , 即ρgV排水=G , 则:ρgSH=G , 当密度计漂浮在密度为ρ的液体中时,V排液=Sh,则有:F浮液=G , 即ρgV排液=G , 则:ρgSh=G , 所以,ρgSh=ρgSH,则:h= H;所以ρ= = =1.25g/cm3=1.25×103kg/m3;(3)表中数据所示:简易密度计浸入液体的深度越大,表明液体的密度越大;由于h= H,h和ρ是反比例函数,所以,刻度分布不是均匀的.所以答案是:(1)等于;重心;(2) H;1.25×103;(3)越大;不是.
【考点精析】本题主要考查了物体的浮沉条件及其应用的相关知识点,需要掌握物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体 F浮>G 时上浮,F浮 = G 时悬浮,F浮 <G 时下沉.物体浮沉条件的应用举例:(1)轮船(2)潜水艇(3)气球(4)飞艇、热气(5)密度计(密度计的刻度是从上到下刻度变大,刻度不均匀,且刻度无单位.)才能正确解答此题.

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