题目内容

13.学习浮力知识后,小刚用一根粗细均匀的吸管自制了一支密度计,他在吸管的下端装入适量的钢珠后用蜡封住并使底部平整,制好后测出该密度计的总质量为3g,吸管底面积为4×10-5m2,吸管总长为0.12m.
(1)如图所示是小刚将该密度计放入水中静止时的情形,A是水面的位置,则密度计在水中受到的浮力是3×10-2 N;
(2)若将该密度计从水中取出擦干,放到密度为1.1×103kg/m3的盐水中,静止时密度计受到的浮力将会不变(变大/变小/不变),盐水液面位置在A的下方(上方/下方);
(3)为了提高自制密度计的精确程度,可以采取的办法是选用更细的吸管(写一种即可).

分析 (1)根据吸管的质量可求得其重力;
(2)将该密度计从水中取出擦干、放到密度为1.1×103kg/m3的盐水中,仍然漂浮,浮力等于重力,液体密度增大,木块排开液体的体积减小.
(3)本题根据密度计的使用原理,明确“密度计”测量时精确的判断标准是解得本题的关键,即判断“密度计”测量时浸没的深度变化情况.

解答 解:(1)吸管的重力G=mg=3×10-3kg×10N/kg=3×10-2N.
(2)若将该密度计从水中取出擦干、放到密度为1.1×103kg/m3的盐水中,液体密度增大,密度计仍然漂浮,根据公式F浮=ρ液gV排可知密度计排开液体的体积减小,露出水面的体积增大,故此时吸管上盐水液面的位置在A的下方.
(3)“密度计”测量时浸没的深度变化大,测量更精确些,因此可以选用更细的吸管(或增加自重)等方法.
故答案为:(1)3×10-2;(2)不变;下方;(3)选用更细的吸管.

点评 本题考查密度和浮力的计算,关键明白物体漂浮时浮力等于自身重力,影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积.

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