Question

小郭喜欢动手做实验，下面是他课后在实验室为“测量盐水的密度”进行的一些尝试：

(1)小郭在量筒中装入了适量的盐水，如图甲所示，则盐水的体积为______cm³； 接着他取了一只空烧杯放在天平上测出其质量为 30g，然后他将量筒中的盐水全部倒入烧杯中，用天平测量烧杯和盐水的总质量，天平平衡时的情景如图乙所示，则烧杯中盐水的质量为______g。根据以上实验数据可算出盐水的密度  为______g/ cm³，这种方法测量的盐水密度会比真实值______（选填“大”或“小”）；

(2)接着小郭想测物体A的密度时，发现物体A 无法放入量筒中，聪明的小郭找来弹簧测力计提着物体A，使其从下表面刚与液面相平开始缓慢向下放使它浸入(1)中装有盐水的烧杯中（盐水未溢出），如图丙所示；他根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数 F 与物体 A 的下表面浸入盐水中的深度 h 的关系图像，如图丁所示，由此可知物体A浸没时，A 受到浮力为____N，物体 A 的密度为____kg/m³；

(3)细心的小郭在实验完成后发现物体 A 吸收了少量液体，那么，这样测得的物体A 的密度比真实值_____（选填“偏大”、“不变”、“偏小”或“无法判断”）；

(4)如果将盛盐水的柱形容器换成梯形容器，如图甲所示，再将物体A按(2) 中操作进行实验，则物体放入盐水的过程中，盐水对容器底部的压强增加量p 随 h 的变化图像是图 乙中的_____（选填“A”、 “B” 或“C”）。

Answer

30 36 1.2 小 2.5 偏大 1.2×103 A

【解析】

(1)[1]由图甲知，量筒的分度值为1mL，量筒中盐水体积为：V=30cm3。

[2]由乙图知，烧杯和盐水的总质量

m总=50g+10g+5g+1g =66g

所以烧杯中盐水的质量

m盐=66g−30g=36g

烧杯中盐水的质量为36g。

[3]盐水的密度为

ρ===1.2g/cm3

盐水的密度为1.2g/cm3。

[4]由于量筒内壁粘有液体，会造成所测盐水质量偏小，体积V是真实的，由密度公式知，这样会导致所测盐水密度偏小。

(2)[5]由图丁可知，h=0时弹簧测力计的示数即为物体A的重力GA=3N，h=8cm时物体完全浸没弹簧测力计的示数F'=0.5N，则物体A浸没在水中后所受的浮力

F浮=GA−F'=3N−0.5N=2.5N

物体A浸没在水中后所受的浮力2.5N。

[6]因物体A完全浸没在水中，所以，由F浮=ρgV排可得，物体A的体积

VA=V排=

则物体A的密度

ρA=====×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3

物体A的密度为1.2×103kg/m3。

(3)[7]由于物体A吸收了少量液体，则测得的物体A所受的浮力偏小，则物体A的密度的测量结果偏大。

(4)[8]物体A未浸没水中前，梯形容器与柱形容器相比较，圆柱浸没水中的深度相同，排开水的体积相同，则缩口的梯形容器液面上升的高度高，则水对容器底部的压强增加量p的变大；则p与h不成正比，故乙图中的A符合题意。