题目内容
【题目】小明利用砝码盒、边长为0.1m的正方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量盐湖中盐水的密度。实验方法如下:(g取10N/kg)
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①用刻度尺测出铁皮罐一半高度位置,并作记号;
②在铁皮罐內加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中;
③在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中;
④将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐怡好浸没在盐水中。问:
(1)铁皮罐的体积为多少m3?
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大?
(3)盐水的密度有多大?
(4)比较③、④步骤中铁皮罐受到的浮力的大小,写岀你的依据。
【答案】(1) 10-3m3;(2)5N;(3)1.2×103kg/m3;(4)见解析
【解析】
(1)由②图可知:一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×
V罐
在铁皮罐上加砝码,铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力
F浮2=ρ水gV排2=ρ水gV罐
由于铁皮罐处于漂浮,则
F浮1=G罐,F浮2=G罐+G砝码1
所以
F浮2
F浮1=G砝码1
即
ρ水gV罐
ρ水g
V罐=G砝码1
则
V罐=
==
=1×103m3
(2)一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×
V罐=1.0×103kg/m3×10N/kg×
×1×10-3m3=5N
由于铁皮罐漂浮在水面上,则
G总=F浮1=5N
(3)将该铁皮罐放入盐水中,铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮,则根据漂浮条件可得
F浮3=G罐+G砝码2
即
ρ盐水gV罐=G罐+G砝码2
则盐水的密度
=
=
=1.2
kg/![]()
(4)比较③、④步骤可知,两图排开液体的体积V排相同,根据F浮=ρgV排得,当gV排相同时,④步骤得ρ液较大,所以浮力较大。
答:(1)铁皮罐的体积为1×10-3m3。
(2)铁皮罐和沙石的总重为5N。
(3)盐水的密度为1.2×103kg/m3。
(4)见上解析。
【题目】电风扇是夏天必备的乘凉工具,小明想知道风扇产生的空气流动强度大小与风扇的哪些因素有关?他猜想可能与风扇的扇叶宽度和扇叶倾斜角度有关系。为此他制作了几个不同的小风扇,用转速为300转/分的电动机分别带动,去吹动同一位置的同一纸片(如图所示)。下表为记录的实验数据。
序号 | 扇叶宽度 | 扇叶倾斜角度θ | 扇叶长度 | 纸片被吹起的角度α |
1 | 3cm | 30° | 7cm | 30° |
2 | 2cm | 30° | 7cm | 20° |
3 | 3cm | 50° | 7cm | 40° |
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(1)实验中纸片被吹起的角度越大,则风扇产生的空气流动强度越_____________;
(2)表格中的序号1和3的两次实验,小明想研究的问题是_____________;
(3)分析表格中的序号1和2的两次实验数据,小明可以得出的初步结论为_________;
(4)为了使实验结论更可靠,除了每组实验重复多做几次外,请你再给出一点改进建议:_____________。