题目内容
【题目】在综合实践活动中,小明利用一根饮料吸管,在其下段加适当的配量并用石蜡封口制成了一个简易密度计,如图A,再将此简易密度计置于被测液体中进行液体密皮测量实验。
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(1)根据上述信息和你实际操作的体验,在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重,其目的是使吸管能_________在液体中。
(2)小明把这支简易密度计分别放入水、盐水利植物油中,稳定后记下简易密度计与液面相平的位置,并标出这种液体的密度(ρ盐水=1.1×103kg/m3,ρ植物油=0.9×103kg/m3),则图B中 a、b、c、d 四种刻度的标示合理的是_________。这支密度计在盐水和植物油中稳定时受浮力分别 F水,F植,则F水____________F植( 选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)将吸管放到水中的情景如图C所示,测得浸入水中的长度为H:当放到另一液体中的情景如图D所示,浸入液体中的长度为h。请用H、h及水的密度ρ水表达被测液体的密度ρ液=__________。
【答案】竖直漂浮 c 等于
【解析】
(1)[1]在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重,其目的是使吸管能竖直漂浮在液体中。
(2)[2]因为吸管是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,由阿基米德原理可知
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吸管浸入液体中的深度
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吸管浸入液体中的深度与液体的密度成反比,所以该密度计的刻度分布不均匀,且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,吸管的下部较重,且下部体积较大,所以下部刻度线的间隔小,所以四种刻度的标示合理的是c。
[3]这支密度计在盐水和植物油中稳定时都是漂浮,浮力都等于重力,则F水等于F植。
(3)[4]由于吸管在CD图中均漂浮,所以F浮=G,则吸管在水和另一种液体中受到的浮力相等,设吸管的底面积为S,则根据阿基米德原理可得
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所以
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