题目内容
【题目】小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图所示。(在以下推导或计算中g取10N/kg,铁的密度为7.9×103kg/m3.)
(1)首先,他称得此铁块的重力为G=7.9N,则该铁块的体积是V=_______m3;然后,将金属块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为ρ=_______(用题目中的符号表示).小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计。
(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则该液体的密度为_______kg/m3。
(3)图中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是_______。
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(4)水银的密度是水的十几倍,利用该密度计_______(选填“能”或“不能”)测出水银的密度。
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【答案】1×10﹣4
ρ铁 1×103 丙 不能
【解析】
(1)知道铁块重G,利用G=mg=ρVg求铁块的体积;知道金属块浸没液体中弹簧测力计的示数,利用称重法求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求液体的密度。
(2)将F=6.9N代入密度表达式即可求得该液体的密度。
(3)甲图中F随ρ的增大而增大,乙图中F先随ρ的增大而增大,后不变;丙图中F随ρ的增大而减小;丁图F先随ρ的增大不变,后减小;据此可对四个图象做出判断;
(4)它最大测量范围才7.9×103kg/m3,水银大于铁密度,铁根本没法浸入在水银中。
(1)由于G=mg=ρgV可知:
铁块的体积V=
=
=1×10﹣4m3;
将金属块浸没在待测液体中,根据称重法可知:F浮=G﹣F,
ρ液=
=
=
ρ铁;
(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则:
ρ液=
ρ铁=
×7.9×103kg/m3=1×103kg/m3;
(3)根据中ρ液=
ρ铁可以看出,弹簧测力计的示数F随液体的密度ρ的增大而减小,故初步判断只有丙可选。
(4)水银的密度是水的十几倍,水银大于铁密度,铁根本没法浸入在水银中。所以不能利用该密度计能否测出水银的密度。
【题目】课外学习小组在探究“弹簧的伸长量与受的拉力的关系”实验时,实验数据如表。
拉力F/N | 0 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 |
弹簧长度/cm | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 28.5 | 28.6 |
根据实验数据,你认为:
(1)用这样的弹簧能做一个测量范围是__________的测力计;
(2)在一定范围内,弹簧所受的拉力F与伸长量ΔL关系的数学表达式是__________;
(3)当悬挂物体后,弹簧长度是25.5 cm,那么该物体向下拉弹簧的力是______N。