Question

【題目】在綜合實踐活動中，小明利用圖示裝置來測量燒杯中液體的密度，已知物塊的體積是50cm3 ， 圖1、2中物塊均處于靜止狀態，彈簧測力計示數如圖所示，g取10N/kg．
（1）圖2中，物塊受到的浮力為N，燒杯中液體的密度為g/cm3 ．
（2）小明對本實驗原理進行了進一步分析，從而得到彈簧測力計的示數與被測液體的密度之間的函數關系，則符合此關系的應是圖3中的圖線（選填“①”、“②”或“③”）；
（3）根據上述結論，小明對彈簧測力計刻度進行重新標度，將圖2裝置改裝成一個密度秤，它的零刻度應標在N處，用它測量時，待測液體密度ρ液應不超過g/cm3；
（4）用此密度秤測量時，若物塊未完全浸沒，則測得液體密度值將偏；
（5）原物塊質量、體積和密度分別記為m0、V0、ρ0 ， 將原物塊更換為下列哪些物塊后，可以提高該密度秤測量液體密度秤測量液體密度時的精確度？你選擇的是： （選填選項前的字母）
A.質量為m0、密度比ρ0小的物塊
B.質量為m0 ， 密度比ρ0大的物塊
C.質量比m0大而密度比ρ0小的物塊
D.體積比V0小的物塊．

Answer 1

【答案】
（1）0.5；1
（2）③
（3）1.5；3
（4）小
（5）AC
【解析】解：（1）彈簧測力計的分度值為0.1N，物塊的重：G=1.5N， 物體在水中彈簧測力計的示數：F=1N，
物塊受到的浮力：F浮=G﹣F=1.5N﹣1N=0.5N；
根據阿基米德原理G排=F浮=0.5N，
排開液體的質量m= = =0.05kg=50g，
排開液體的體積V排=V物=50cm3 ，
液體的密度：ρ= = =1g/cm3 ． （2）由F浮=G﹣F和F浮=ρ液gV排可得，F=G﹣ρ液gV排 ， F與ρ液圖象與③符合；（3）當密度為零時，物塊受到的浮力為零，根據F浮=G﹣F，彈簧測力計的示數等于物體重力，所以它的零刻度應標在1.5N處；
物體的重力是1.5N，所以液態對物塊產生的浮力最大不能超過1.5N，
由F浮=ρ液gV排可得，ρ液= = =3×10kg/m3=3g/cm3；（4）若物塊未完全浸沒，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排則物體受到的浮力偏小，彈簧測力計示數偏大，測得液體密度值將偏小；（5）要想提高液體密度秤測量液體密度時的精確度，可以減少分度值，增大重力，需要增大m0質量，或換用密度比ρ0小的物塊，故選AC．故答案為：（1）0.5；1；（2）③；（3）1.5；3；（4）小；（5）AC．
（1）根據彈簧測力計的分度值讀出金屬塊的重力，金屬塊所受浮力等于物體在空氣中的重力減去在水中彈簧秤的拉力（稱重法測浮力）；排開液體的體積與物體體積相同，利用ρ= 求出液體的密度．（2）利用F浮=G﹣F和阿基米德原理F浮=ρ液gV排結合圖3判斷對應的圖線．（3）利用F浮=G﹣F分析零刻度應標大小．物體的重力是1.5N，所以液態對物塊產生的浮力最大不能超過1.5N，求出此時的液態密度．（4）若物塊未完全浸沒，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排則物體受到的浮力偏小，彈簧測力計示數偏小，測得液體密度值將偏小．（5）從影響浮力大小和物體重力方面綜合考慮．