為了測量一石塊(不吸水)的密度,小剛同學進行了如下操作:
(1)用天平和量筒完成了實驗,由圖甲、乙可知小石塊的質量為 27.227.2g,它的密度為 2.72×1032.72×103kg/m3。
(2)接下來小剛又與小組同學根據浮力知識,只利用了彈簧測力計、大小合適的玻璃容器及適量的水,同樣也測量出了小石塊的密度以及某液體的密度。他們進行了如下的幾次測量,實驗中保持小石塊處于靜止狀態,彈簧測力計的示數如圖丙所示,前兩次彈簧測力計的示數分別為F1、F2。請分析出他們的測量方法,并完成以下問題:(用已知量ρ水及測量量表示)
①小石塊的質量為 F1gF1g。
②小石塊中在水中所受浮力為 F1-F2F1-F2。
③小石塊的體積為 F1-F2ρ水gF1-F2ρ水g。
④由此則可以測量出小石塊的密度,其表達式為 F1ρ水F1-F2F1ρ水F1-F2。
⑤接下來,他們又 將彈簧測力計和系著細線的石塊浸沒在某液體里將彈簧測力計和系著細線的石塊浸沒在某液體里讀出了彈簧測力計的讀數,記為F3。
⑥請用以上實驗步驟中的測量量推導出該液體的密度表達式 F1-F3F1-F2ρ水F1-F3F1-F2ρ水。寫出他們的推導過程:石塊在某液體中受到的浮力:F′浮=F1-F3=ρ液體gV排,則某液體的密度:ρ液體=F′浮gV排=F1-F3g×F1-F2ρ水g=F1-F3F1-F2ρ水石塊在某液體中受到的浮力:F′浮=F1-F3=ρ液體gV排,則某液體的密度:ρ液體=F′浮gV排=F1-F3g×F1-F2ρ水g=F1-F3F1-F2ρ水。
F
1
g
F
1
g
F
1
-
F
2
ρ
水
g
F
1
-
F
2
ρ
水
g
F
1
ρ
水
F
1
-
F
2
F
1
ρ
水
F
1
-
F
2
F
1
-
F
3
F
1
-
F
2
F
1
-
F
3
F
1
-
F
2
F
′
浮
g
V
排
F
1
-
F
3
g
×
F
1
-
F
2
ρ
水
g
F
1
-
F
3
F
1
-
F
2
F
′
浮
g
V
排
F
1
-
F
3
g
×
F
1
-
F
2
ρ
水
g
F
1
-
F
3
F
1
-
F
2
【答案】27.2;2.72×103;;F1-F2;;;將彈簧測力計和系著細線的石塊浸沒在某液體里;ρ水;石塊在某液體中受到的浮力:F′浮=F1-F3=ρ液體gV排,則某液體的密度:ρ液體===ρ水
F
1
g
F
1
-
F
2
ρ
水
g
F
1
ρ
水
F
1
-
F
2
F
1
-
F
3
F
1
-
F
2
F
′
浮
g
V
排
F
1
-
F
3
g
×
F
1
-
F
2
ρ
水
g
F
1
-
F
3
F
1
-
F
2
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:88引用:1難度:0.3
相似題
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1.小明利用實驗室的器材測一塊礦石的密度,他選用的器材有:天平(最大稱量為200g)、量筒、燒杯、杠桿、彈簧測力計(量程為0~5N)、細線、水。(g=10N/kg)
(1)小明同學首先進行估測,他感覺礦石比一瓶500ml的礦泉水還沉,于是他沒有直接用天平來測礦石的質量,他的理由是。
(2)小明用如圖甲所示的方法借助杠桿來測量礦石質量
①發現杠桿右端下沉,他應將平衡螺母向調節(選填“左”或“右”),若未調節杠桿在水平位置平衡,就進行測量,則質量的測量值(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值。
②小明用已調節好的杠桿進行實驗,讀出的彈簧測力計示數為1.8N,則該礦石的質量m=kg。
(3)接著他用如圖乙所示的方法測量礦石的體積,他的做法是:
①將礦石放入燒杯,往燒杯中加入適量的水,讓礦石浸沒,在水面到達的位置做上標記;
②取出礦石,用量筒量取150mL水,倒入燒杯,直至達到標記位置為止,量筒中剩余的水如圖丙所示,則礦石的體積V=cm3,礦石的密度ρ=kg/m3。
(4)小明利用家中的電子秤設計出如下實驗,操作步驟如下:
①將裝有適量水的燒杯放在電子秤上,打開開關并設置歸零;
②如圖丁所示,用細繩系住礦石,手提細繩將礦石緩慢浸沒在燒杯內的水中,讀出電子秤的示數為m1;
③松開細繩,使礦石沉入燒杯底部,如圖戊所示,待電子秤示數穩定后,讀出其示數為m2;
④則礦石的密度為。發布:2024/11/12 8:0:1組卷:197引用:1難度:0.4 -
2.小紅用自制杠桿測物體的密度,裝置如圖所示。O為杠桿的支點,在杠桿上掛有重為50N的重物B,杠桿的左端通過細繩(繩的中間串一個彈簧測力計)跨過定滑輪懸吊著重物A處于靜止狀態,此時彈簧測力計的示數為30N,杠桿處于水平位置。現向容器C中緩慢注水,使A浸沒,測力計示數變為20N.托起水杯,使A接觸容器的底部,彈簧測力計的示數逐漸減為10N,同時移動物體B的懸掛點,使杠桿仍在水平位置平衡。若杠桿、彈簧測力計、細線和滑輪的質量以及一切摩擦均忽略不計,ρ水=1.0×103kg/km3,g=10N/kg。
(1)若杠桿長度為1m,在物體A懸空時,物體B的懸點位置與O的距離為cm;
(2)物體A的密度為g/cm3;
(3)物體B的懸掛點移動的距離與桿長之比為;
(4)若考慮彈簧測力計的重力,測出物體A的密度將(選填“偏大”、“偏小”或“不變”),請說明理由。發布:2024/11/12 8:0:1組卷:231引用:1難度:0.4 -
3.小王利用如圖甲、乙、丙實驗器材測出礦石的密度。器材有:天平(最大稱量為200g)、量筒、燒杯、杠桿、彈簧測力計(量程為5N)、細線、水。(取g=10N/kg,礦石不吸水)
(1)小王估測礦石比一瓶500mL的礦泉水重,則 直接用天平測量礦石質量。(選填“能”或“不能”)
(2)如圖甲中彈簧測力計示數為2.4N,則該礦石的質量m=kg。
(3)如圖乙是測礦石的體積的操作:
A.將礦石放入燒杯,往燒杯中加入適量的水,讓礦石浸沒,在水面位置做上標記;
B.取出礦石;
C.用量筒往燒杯中加水,直至 。
(4)用量筒往燒杯中加水,先加了100mL水,接著又量取50mL水,繼續往燒杯中加,達到要求后,量筒中剩余的水如圖丙所示,則礦石的密度ρ礦kg/m3.(結果保留一位小數)
(5)小王將杠桿改裝成測量液體密度的“密度秤”如圖丁所示,測量時,小桶位置固定,裝滿待測液體,移動礦石位置,使杠桿水平平衡,在杠桿上直接讀出密度值。若小桶受到某種擾動位置向左發生了少量偏移,則所測液體的密度 (選填“偏大”、“不變”或“偏小”):若要增大該秤的量程,應換用容積較 的小桶。發布:2024/11/12 8:0:1組卷:144引用:2難度:0.4