题目内容

10．在生物课上小娜同学看到一种红色液体，她经老师允许取了一些样品，测量其密度，如图所示，步骤如下：
（1）用一根两端开口的玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜；
（2）将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的容器中适当位置，并用铁架台和试管夹固定；
（3）往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止；
（4）对相关的物理量进行测量并计算样品的密度．
根据上述实验，请你回答下列问题：
①玻璃管放入水中，没倒入样品前橡皮膜向上（选填“上”或“下”）凸起；
②要测量的物理量是样品的深度为h样和橡皮膜到液面的距离h水；
③样品密度的表达式是ρ=$\frac{{h}_{水}}{{h}_{样}}$•ρ水（用ρ冰和所测量物理量的符号表示）；
④计算样品的密度ρ=1.4×103kg/m3．

分析 ①刻度尺相邻刻度线间的距离是刻度尺的分度值；液体内部存在各个方向的压强；
②此实验的目的是测量样品的密度，根据p=ρ液gh确定需要测量的物理量；
③设样品的深度为h样，水的深度为h水，根据水对橡皮膜的向上压强等于样品对橡皮膜向下的压强，利用p=ρ液gh列出等式可得出样品密度的表达式，从图中读出样品和水的深度，又知水的密度，代入样品密度的表达式求解样品的密度；

解答 解：①因为橡皮膜受到水向上的压强，故玻璃管放入水中，没倒入样品前橡皮膜向橡皮膜向上凸起；
②往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止，此时水对橡皮膜的向上压强等于样品对橡皮膜向下的压强，根据p=ρ液gh可知，测量样品的密度，需要测量的物理量是样品的深度．
③设样品的深度为h样，水的深度为h水，则有：ρgh样=ρ水gh水，
所以，样品密度的表达式为ρ=$\frac{{ρ}_{水}g{h}_{水}}{g{h}_{样}}$=$\frac{{h}_{水}}{{h}_{样}}$•ρ水；
④由图可知，h样=5cm=0.05m，水的深度为h水=7cm=0.07m，
故样品的密度ρ=$\frac{{h}_{水}}{{h}_{样}}$•ρ水=$\frac{0.07m}{0.05m}$×1.0×103kg/m3=1.4×103kg/m3．
故答案为：①上；②样品的深度为h样；橡皮膜到液面的距离h水；③ρ=$\frac{{h}_{水}}{{h}_{样}}$•ρ水；④1.4×103．

点评 本题考查了利用平衡法测液体的密度，知道薄膜液面相平时玻璃管内外液体压强相等是关键．

练习册系列答案
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20．小明发现质量是 5kg 的套在一根竖直杆上的物块可以以 1m/s 的速度沿着杆匀速下滑，物块受到的摩擦力为49N，小刚想通过系在物块上的一根绳子将物块以 2m/s 的速 度匀速竖直向上拉．小刚要施加98 N 的力．
1．关于天平的使用，下列说法正确的是（　　）
A．称量时物体放左盘，砝码从小到大放右盘
B．称量前将游码归零，再调节平衡螺母使天平平衡
C．若砝码生锈，称量结果偏大
D．称量时若指针右偏，应该继续加砝码
18．如图，在做“研究平面镜成像特点“的实验时：

（1）小华在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛，在玻璃板的后面移动一支大小相同的蜡烛，发现能与像重合，说明：A．用到的物理方法是D．（两空均在下列选项中选择）
A：像物等大   B：像物等距    C：控制变量法  D：等效替代法．
（2）小明用跳棋替代蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像．应该用手电筒照亮棋子A（选填“棋子A”或“棋子B”）
（3）小明在实验过程中，让玻璃板沿轴（玻璃板与桌面的接触部分）方向水平向右移动，结果他发现镜中的自己的像相对于自己不动 （选填“向右运动”、“向左运动”或“不动”）
5．如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上，它们的高度之比为3：1，底面积之比为1：2，则它们的质量之比mA：mB和对地面的压强之比pA：pB分别为（　　）
A．mA：mB=3：2，pA：pB=3：1B．mA：mB=1：2，pA：pB=3：1
C．mA：mB=1：2，pA：pB=1：1D．mA：mB=3：2，pA：pB=1：1
15．根据你对生活中物理量的认识你认为下列数据最符合实际情况的是（　　）
A．站在水平地面上的中学生，对地面的压力为5000N
B．人走路时对水平地面的压强为2×104Pa
C．现在巴蜀中学考场内的压强为100Pa
D．一支普通的密度计漂浮在水中，所受到的浮力为50N
2．巴蜀中学兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中，做如图1的实验，将同一物体A逐渐浸入到密度为ρ0的液体中，并通过观察弹簧测力计的示数．
（1）由实验可知A物体的重力为6N，A物体浸没在液体中时所受的浮力是2N．
（2）分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体体积大，物体受到的浮力越大；分析比较实验序号甲、丙、丁可初步得出结论：同一物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关（选填“有关”或“无关”）．
（3）君君同学在进行丁步骤实验时，物体接触并挤压了容器底部，他测得的物体浮力比真实值偏大（选填“偏大”“偏小”或“不变”）
（4）若烧杯底面积为100cm2，不计烧杯厚度，当A浸没在液体中后，如图丙，烧杯对桌面的压强比没放入A时增加了200Pa．
（5）静静同学继续用下面的方法测出了金属块B物体的密度，她具体操作如下：

1边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中，待其静止后用刻度尺测出有$\frac{3}{5}$的高度露出液面，如图2中图甲，则木块底部所受液体的压强是ρ0gS$\frac{2}{5}$a（用ρ0，a等相关的物理量表示）．
②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1，如图2中图乙．
③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央，放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2，如图2中图丙．
④则B物体的密度ρB=$\frac{\frac{3}{5}a{-h}_{1}}{{h}_{2}-{h}_{1}}$ρ0（用ρ0，a，h1，h2等相关的物理量表示）．实验结束后同学们展开了激烈讨论，认为小薇同学的操作还是有一些不足，请你说出一条不足之处用刻度尺测量长度是会有误差．
19．有一弹簧测力计，挂钩上不施加力时，指针在零刻度线下方，此时用手拉弹簧测力计的挂钩，使弹簧测力计的示数为6N，则手拉弹簧测力计的力的大小是（　　）
A．等于6NB．大于6NC．小于6ND．不能确定
20．下列事例中，能增大压强的是（　　）
A．在坦克的轮子上安装履带B．刀的刃磨得很薄
C．把书包带做得宽些D．在铁路的钢轨下铺上枕木

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