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小明用一根粗细均匀两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知ρ水=1...

小明用一根粗细均匀两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知ρ=1.0×103kg/m3)来测量某种液体的密度.实验过程如下:

将玻璃管的一端用薄膜扎好.

将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的烧杯中.

往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平为止(如图所示);测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1h2

计算待测液体的密度ρ

回答下列问题:

小明将玻璃管扎有薄膜的一端放入水中,薄膜向上凸起,说明                                    ;玻璃管浸入水中越深,薄膜向上凸起程度____________(选填越大越小不变”)

在下面空白处画出小明收集实验数据的表格.

待测液体的密度ρ=_______________kg/m3

已知玻璃管的横截面积为5cm2、质量为20g,厚度忽略不计.当薄膜变平后,小明松开手,玻璃管将____________(选填向上向下)运动;玻璃管静止后,薄膜到水面的距离__________cm.(g10N/kg

 

(1)液体内部有向上的压强 越大 (2)见下表 薄膜到水面的距离h1/cm   薄膜到液面的距离h2/cm   液体密度ρ液/kg.m-3         (3)1.2×103 (4)向下 10 【解析】 试题⑴因为液体内部向各个方向都有压强,所以小明将玻璃管扎有薄膜的一端放入水中,薄膜会向上凸起;因为液体的压强随深度的增加而增加,所以玻璃管浸入水中越深,薄膜向上凸起程度越大;⑵因为要记录的数据有薄膜到水面的距离、薄膜到液面的距离和液体密度,所以应设计一个2行3列的表格;⑶薄膜变平时,薄膜上下的液体压强相同,可得:ρ液gh2=ρ水gh1,所以 ρ液=ρ水h1/h2=1.0×103kg/m3×0.06m/0.05m=1.2×103kg/m3; 玻璃管内液体的质量为m液=ρ液V液=1.2×103kg/m3×5×10-4m2×0.05m=0.03kg,玻璃管和液体的重力为G=(m+m液)g =(0.02kg+0.03kg)×10N/kg=0.5N.小明松开手前,排开液体的体积V排=Sh1=5×10-4m2×0.06m=3×10-5m3,此时玻璃管受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-5m3=0.3N<0.5N,所以玻璃管会向下运动;玻璃管玻璃管静止后,会漂浮在水面上,漂浮时F浮=G=(m+m液)g =(0.02kg+0.03kg)×10N/kg=0.5N,此时玻璃管排开液体的体积V排/=F浮/ρ液g=0.5N/(1.0×103kg/m3×/10N/kg)=5×10-5m3,薄膜到水面的距离h3=V排/S=5×10-5m3/5×10-4m2=0.1m=10cm
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考点分析:
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小明用天平、细绳、烧杯和水(ρ="1.0" g/cm3)测定某工艺品(实心)的密度.

1)实验过程如下:

往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为200 g

用绳将工艺品拴好并浸没在水中(如图所示),在右盘中增加砝码并移动游码,当天平平衡后,得出质量为208 g,则工艺品的体积为________cm3.

从烧杯中取出工艺品,用天平测量其质量,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图所示,工艺品的质量为__________g

工艺品的密度为ρ=____________g/cm3

2)小明测量的工艺品密度比真实值___________(选填偏大偏小),是由于_____________________________________________________

3)被测工艺品是由下表中的某种金属制成的.这种金属在生产和生活中有着广泛的应用,如____________________(举一例).

物质

密度/g·cm-3

19.3

11.3

8.9

7.9

2.7

 

 

 

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由某种合金制成的两个大小不同的工艺品,其中一个实心,一个空心.小明为判定哪个是空心的,进行了如下实验.(已知ρ= 1.0 g/cm3,取g = 10 N/kg

(实验过程)将下列实验步骤中空白处补充完整.

用弹簧测力计测出小工艺品的重力G1 = 2 N

将挂在测力计下方的小工艺品浸没水中,小工艺品受到________个力的作用,此时测力计的示数F1 = 1.6 N,则浮力F=__________N

用测力计测出大工艺品的重力G2 = 3 N

如图所示,将挂在测力计下方的大工艺品浸没水中,测力计的示数F2 =_________N

合金的密度ρ =______________g/cm3,则_________(选填)工艺品是空心的.

(拓展应用)空心工艺品空心部分的体积是_________cm3

 

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小明利用弹簧测力计测量石块的密度,(ρ=1.0g/cm3,g10N/kg

1)用细线讲石块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数如图15所示,石块重___N

2)将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数如图16所示,石块受到的浮力F=___N

3)石块的体积V=____cm3

4)石块的密度ρ石块=____g/cm3,

5)(拓展)完成上述实验后,小明又将挂在弹簧测力计下的石块浸没在不同液体中,收集了下表中的数据.

弹簧测力计示数/N
 

3.2
 

2.6
 

1.9
 

1.2
 

液体的密度/g•cm3
 

0.8
 

1.1[
 

_____
 

1.8
 

 

 

 

1)将表格补充完整.

2)分析上表,小明得出此装置可制作密度计的分度值是________

 

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如图甲所示,是一圆柱形容器,放在水平桌面上,内装有25 cm深的液体,该液体对容器底部产生的压强为2 000 Pa。求:(g10 N/kg

(1)液体的密度;

(2)若将边长为10 cm的正方体木块放入圆柱形容器中如图乙所示,木块静止时,有的体积露出液面,此时木块受到的浮力大小;

(3)要使木块完全浸没至少需要施加多大向下的压力。

 

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如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示,则物块受到的重力为_______N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm,未知液体的密度为_________kg/m3.(g10N/kg

 

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