题目内容
【题目】在测量牛奶密度的实验中,小明和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的_____处,发现指针偏向分度盘中线的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向_____(填“左”或“右”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为21g,在烧杯中倒入适量的牛奶,测出烧杯和牛奶的总质量如图甲所示,则烧杯中牛奶的质量为_____g;将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,牛奶的体积如图乙所示。牛奶的密度为_____kg/m3
(3)他们用这种方法测出的牛奶密度为_____(填“偏大”或“偏小”)。
(4)实验结束后,他们想借助弹簧测力计测量蜡块的密度(ρ蜡<ρ水).经过一番交流与讨论,他们的实验步骤如图丙所示。
A.如图a,蜡块静止时,弹簧测力计的示数为F1;
B.如图b,用细线将铁块系在蜡块下方,只将铁块浸没在水中静止时,弹簧测力计示数为F2;
C.如图c,将铁块和蜡块均浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为F3;
D.该蜡块密度的表达式为ρ蜡=_____。
(5)接着小华发现,当图c中铁块和蜡块都浸没在水中不同深度时,弹簧测力计的示数不变,由此可知,浸没在液体中的物体受到的浮力与_____无关。把水换成盐水(ρ水<ρ盐水)如图d,弹簧测力计的示数为F4.因为浮力的大小与液体的_____有关,所以F4应_____F3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 零刻线 右 34 1.13×103 偏大 ρ水 深度 密度 小于
【解析】(1)天平使用前要先放,把天平放在水平台上,把游码放在零刻线处;然后调平,调平时指针偏左,需要把橫梁两端的平衡螺母向右调节,直至指针指在分度盘的中央;
(2)标尺的分度值为0.2g,游码的示数为2g,烧杯和牛奶的总质量m=50g+5g=55g;
则牛奶的质量为:m′=55g21g=34g,由图丙可知,牛奶的体积为V=30ml=30cm3;
牛奶的密度ρ=≈1.13×103kg/m3;(3)因为实验过程中倒出牛奶时,烧杯壁会沾有牛奶,使量筒中牛奶的体积偏小,致使算出的牛奶体积偏小,密度偏大;(4)因为G=mg,所以蜡块的质量为m= =;蜡块浸没水中,排开水的重力为G排水=F3F2,排开水的质量为m排水= =,蜡块的体积为V=V排水===,
所以蜡块的密度为ρ= ρ水;(5)物体在液体中受到的浮力与所在深度无关。所以图c中铁块和蜡块都浸没在水中不同深度时,弹簧测力计的示数不变;由于物体受到的浮力与液体密度有关,在排开液体体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。所以铁块和蜡块浸没在盐水中受到的浮力更大一些,也就是弹簧测力计的拉力略小一些,也就是F4<F3。