题目内容
【题目】小明用一根粗细均匀两端开口的薄玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水（已知p水=1.0×103kg/m3），来测量某种液体的密度.实验过程如下：
①将玻璃管的一段用细线扎好
②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐插入装有水的烧杯中
③往玻璃管内缓慢加入待测液体直到薄膜变平为止（如图所示）测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1和h2
④计算待测液体的密度ρ液
回答下列问题：
（1）小明将玻璃管扎有薄膜的一端插入水中，薄膜向上凸起，说明___；玻璃管浸入水中越深，薄膜向上凸起程度___；（选填“越大”、“越小”或“不变”）
（2）收集实验数据；
（3）待测液体的密度ρ液=___kg/m3；
（4）若要增大该装置的测量范围，请你给出一条合理化建议___；
（5）已知玻璃管的横截面积为5cm2、质量为20g，厚度忽略不计．当薄膜变平后小明松开手，玻璃管将___ 选填“向上”或“向下”）运动；玻璃管静止后，薄膜到水面的距离为___cm.
【答案】 液体内部向上有压强 越大 
用密度更大的液体代替水 向下 10
【解析】（1）当将一端扎有橡皮薄膜的玻璃管浸入水中，橡皮膜向上凸进，说明水内部有向上的压强；由于压强的大小和深度有关，深度越大，压强越大，所以，当增大玻璃管浸入水中的深度，橡皮膜受到水的压强变大，故向上凸起的程度将变大；
（3）当薄膜变平时，即玻璃管内外压强相等时，由图知道，此时h1 =6cm=0.06m，h2=5cm=0.05m，所以ρ液 gh2 =ρ水 gh1，故解得待测液体的密度是：ρ液 =ρ水h1/h2=1.0×103kg/m3×0.06m/0.05m=1.2×103 kg/m3 ；
（4）如果要增大该装置的测量范围，需要让小筒在没有放入液体前浸入水中的体积减小，由F浮=ρ液gV排知道，要想使排开液体的体积减小，可以增大大筒中液体的密度，例如用密度更大的液体代替水；
（5）根据题意知道，玻璃管的重力是：G管=m管g=0.02kg×10N/kg=0.2N，
玻璃管内液体的体积是：V液=V容=Sh2 =5cm2×5cm=25cm3 =2.5×10-5 m3，
液体的重力是：G液=m液g=ρ液V液 g=1.2×103 kg/m3 ×2.5×10-5 m3×10N/kg=0.3N，
玻璃管与液体的总重力是：G总=G管+G液=0.2N+0.3N=0.5N；
此时，此时玻璃管排开水的体积是：V排1 =5cm2 ×6cm=30cm3 =3×10-5 m3 ，
玻璃管受到的浮力是：F浮1=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×3×10-5 m3 =0.3N＜G总，所以，玻璃管将向下运动。
当玻璃管静止时，F浮2 =G总=0.5N；即ρ水gV排2 =0.5N，即玻璃管排开水的体积是：V排2 =0.5×10-4 m3 =50cm3 ，
所以，薄膜到水面的距离是：h=V排2/S=50cm3/5cm2=10cm。
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