题目内容

10．阅读了教材上“自制密度计”的课外小实验后，小明和小王决定进行一下尝试．

（1）两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计．小王测得A的质量为12g，当它漂浮在不同液面上时，所受到的浮力为0.12N．（g=10N/kg）
（2）小明查阅了相关资料，在得知该材料的密度后，作出了图所示的p-V图象，据图象可以找到关于A的一些信息．两人发现A的质量可以在p-V图中用阴影部分面积表示出来，请你在图中用斜线画出这一阴影部分．
（3）小王想用理论推导的方法，在A上标注出各种密度值．他选择首先标注水的密度，在测量出A的长度为20cm后，作出了如图乙所示的示意图．经过计算，他确定出水面位置应该在距A上表面h=8cm处，并作了标记（ρ水=1.0×103kg/m3）
（4）为验证结果，两人将A放入足够多的水中，发现它不容易竖直漂浮．小明在A的下端密绕了适量的金属丝（金属丝体积可忽略不计），制成了“密度计”B．小王提醒他，如果这样，B的刻度应该与A不同．为了重新标注，他们应该测量的一个物理量是B的质量（或重力）．
（5）按照上述方法，两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值，一个简易的密度计就制作成了．

分析 （1）密度计是用来测量液体密度的仪器，它是利用漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体自身重力的原理制成的；
（2）根据图象可知物体A的密度，由密度公式的变形式V=$\frac{m}{ρ}$计算出物体A的体积，在图上涂阴影；
（3）据漂浮条件GA=F浮和阿基米德原理F浮=ρ水gV排列等式ρ水gV排=ρ物gV物，又知道v=sh，可计算出物体浸没水中的深度，再计算出据上表明的距离；
（4）根据漂浮条件和阿基米德原理可知，GA=F浮=ρ水gV排，物体重力增大，放入同一种液体中后排开水的体积较以前增大，下沉一些，测量值偏小．

解答 解：（1）由物体的浮沉条件可知浮力等于重力：F浮=G=mg=12×10-3kg×10N/kg=0.12N；
（2）由图象可知物体A的密度ρA=0.6g/cm3，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{12g}{0.6g/c{m}^{3}}$=20cm3；
在图象甲中涂黑如下：

（3）因为物体漂浮，所以G物=G排
即m物=m排，
所以ρ物V=ρ水V．
ρ物S×20=ρ水S×（20-h），
所以0.6kg/cm3×20=1.0kg/cm3×（20-h）
解得h=8cm；
（4）“密度计”B的重力增大，根据漂浮条件和阿基米德原理可知，GA=F浮=ρ水gV排，物体重力增大，放入液体中后排开水的体积较以前增大，会下沉一些，测量值比液体真实偏小，所以要重新测量B的质量（或重力），重新标注密度值．
故答案为：（1）0.12；
（2）见上图；
（3）8；
（4）B的质量（或重力）．

点评 本题物体的沉浮条件和阿基米德原理的实际应用，以密度计为例，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：放入不同的液体，液体密度越大，排开体积越小，类似现象：轮船从江中驶入大海．

练习册系列答案
相关题目
15．如图是“探究音调高低与什么因素有关”的实验装置，将一把钢尺紧按在桌面上，让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音；然后让它伸出桌边长一些，再拨动杆钢尺，听它振动发出的声音，两次钢尺振动幅度相同．比较两种情况下，第1次钢尺振动得快，它的音调高（填“高”或“低”），这说明音调与频率有关．
16．控制噪声污染是很多城市的重要举措．有人建议广场舞大妈们带上耳机跳舞是从声源 处减弱噪音；现代城市里常在主要街道上设置噪声检测设备，若某一时刻该装置显示的示数为68的数据，这个数字的单位是分贝．
13．电阻是导体本身的一种性质，它的大小是由导体的材料、长度、横截面积及温度决定的，阻值为10Ω的电阻两端的电压为3V，通过它的电流为0.3A，若把它两端的电压增加到9V，则其阻值为10Ω，若把电路中的开关断开后，其阻值为10Ω
5．请记录下列测量物理量的数据
（1）如图1所示，是用量筒测量不规则形状物体体积的一种方法．由图可知，该量筒的量程为50mL，该物体的体积为10mL．
（2）如图2所示，弹簧测力计的量程为0～5牛，此时的读数为3.4牛．
15．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验．

（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此，你能得出的结论是当速度一定时，质量越大，动能越大；写出得出结论的思路：小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动得越远．
（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此，你能得出与重力势能相关的结论是当质量一定时，高度越高，重力势能越大；
（3）实验时，做对比的两组实验中木块摆放在水平面上的位置是否要一定相同？是．你的理由是小球在水平面上运动时会克服阻力做功损失动能．
（4）实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表：
实验序号小球的质量m/g小球自由滚下的高度h/cm木块被撞后运动的距离s/m
130104
2302016
360108
（a）为了探究“超载”安全隐患，应选择1、3两个序号的实验进行比较．
（b）为了探究“超速”安全隐患，应选择1、2两个序号的实验进行比较．
分析表格中对应的实验数据可知：速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
2．在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中：
（1）图甲是某小组连接的部分实物连接图．实验选用新的2节干电池，请完成实物电路的连接．
（2）此小组在用5Ω电阻实验时，设计一个实验表格和记录的数据如表所示，请把表格补全．
实验次数123456
电压U/V0.60.91.21.51.82.1
电流I/A0.120.180.240.300.360.42

（3）请在图乙坐标系上画出电流随电压变化的图象．
（4）分析表中的数据或图象，你初步能得出什么探究结论？电阻一定时，导体中的电流与两端电压成正比．
19．小明想探究“不同材料（衣服、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音性能”，除了待检测的材料外，可利用的器材还有：音叉、机械闹钟、鞋盒．
（1）在本实验中适合作声源的是机械闹钟；
（2）小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料．他设想了两种实验方案：
方案A：边听声音，边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离．
方案B：站在距鞋盒一定距离处，比较所听见声音的响度
你认为最佳的方案是B．         
（3）通过实验得到的现象及数据如表所示：
材料泡沫锡箔纸衣服材料泡沫锡箔纸衣服
距离/m0.51.20.8响度弱较响较响
则表中三种材料隔音性能由好到差的顺序为泡沫、衣服、锡箔纸．
20．张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法正确的是（　　）
A．通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B．导体A的电阻大于导体B的电阻
C．当在导体B的两端加上1V的电压时，通过导体B的电流为0.1A
D．通过导体B的电流与其两端的电压成正比

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网