题目内容
【题目】如图所示为某科技小组自制测量液体密度的密度秤的示意图.其制作过程如下:
(1)选用一根长度为 0.4m,可以绕点 O 转动的轻质长杆 AC(杆的质量、杆与 O 点之间的摩擦忽略不计),在杆的一端 A 点挂一个质量为 0.5kg,容积为 500ml 的小桶,AO=10cm;在 O 点的另一侧用轻质细绳悬挂 一个质量为 0.5kg 的秤砣,秤砣可沿 OC 左右滑动;
(2)当小桶为空桶时移动秤砣至点 B,此时密度秤正好水平平衡,在 B 点标上“0”;
(3)在小桶中装满待测液体,移动秤砣到相应的位置使密度秤再次水平平衡,通过计算在杆上标上相应的密度值,这样密度秤就制成了.试通过计算回答以 下问题:
(1)点 B 到 O 的距离是多少;
(2)该密度秤所能测量的最大密度是多少;判断该密度秤的刻度是否均匀(请通过计算说明理由);
(3)请你写出一个增大其量程的改进方法.
【答案】(1)10cm;(2)3×103kg/m3.是均匀;(3)增大秤砣的质量.
【解析】试题分析:
(1)点 B 到 O 的距离,可用求出.
(2)液体密度最大的时候,就是秤砣移动到C点的时候,通过算出左侧小桶+液体的总重力G总,再算出液体的质量m,最后通过
算出液体密度.
判断该密度秤的刻度是否均匀时,只要解出L与ρ是线性的即可.
(3)增大右侧秤砣的质量,可以增大其量程.
试题解析:
(1)点 B 到 O 的距离: ,解得LOB=0.1 m=10 cm.
(2)液体密度最大的时候,就是秤砣移动到C点的时候,此时,
解得G总=15 N, .所以
,
此时液体密度最大: .
通过杠杆平衡条件可知: ,
带入数据: ,解得:
由数学知识可知,L与ρ是线性的,所以刻度是均匀的.
(3)增大右侧秤砣的质量,可以增大其量程.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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