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在一次物理兴趣小组的活动中,某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细...

在一次物理兴趣小组的活动中,某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度。

(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为______N

(2)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在______的作用下被紧紧压在烧杯底部,如图乙所示。在烧杯中倒入适量的水,将木块放入水中后,用弹簧测力计将木块全部拉入水中,如图乙所示,此时弹簧测力计示数为______N

(3)如果不计摩擦和绳重,图乙所示的木块受到的浮力为______N,木块的密度为______kg/m3

(拓展)若木块A的底面积为50 cm2,当木块刚好浸没入水中时,水对木块A下表面的压强为______Pa

 

3 大气压 1 4 0.75×103 800 【解析】 (1)测力计显示的是木块的重力,测力计的指针正好指在第三个大格处,所以物体的重力为3N;(2)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在大气压的作用下紧紧压在烧杯底部;当木块全部浸没在水中时,测力计指针正好指在第一个大格处,所以测力计对木块的拉力F=1N;(3)木块在水中受三个力静止,向下的拉力F=1N,向下的重力G=3N,竖直向上是浮力,木块处于平衡状态,故F浮=G+F=3N+1N=4N;木块的质量m===0.3kg,木块的体积V=V排===4×10-4m3,木块的密度ρ===0.75×103kg/m3.【拓展】由(3)知,木块刚好浸入水中时,所受浮力为F浮=4N,则下表面所受压强为P====800Pa。  
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考点分析:
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测量小石块的密度.

1)将天平放在水平台面上,游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,为使横梁平衡,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节.

2)用调节好的天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,天平平衡,则小石块的质量_____________________g

3)没有量筒,用下列两种方案测量小石块的体积.

方案一:

图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使小石块

①浸没在水中,在烧杯壁的上记下水面位置;

②将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质量152.4g

③向烧杯内缓缓加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量165.2g

方案二:

①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量

②如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;

③将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量

4)根据方案一测量结果计算出小石块的密度为__________

5)你认为方案_________________测量结果计算出的小石块密度更精确;方案______测出的小石块密度与真实值相比_______________________(选填“偏大”或“偏小”)

 

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如图为小明测量某种液体密度的实验装置:

(1)天平在使用前,首先应将游码移到标尺左端的________处。天平调平后,将待测液体倒入烧杯中,用天平测出烧杯和待测液体的总质量(如图甲)为________g

(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒,如图乙所示,则这部分液体的体积为________cm3

(3)已测得倒出液体的质量为45 g,则待测液体的密度为________g/cm3

(拓展)若量筒损坏,小明用天平测出空烧杯的质量为m0;在大口玻璃容器中盛适量水,将质量为m1的砝码放入烧杯中,如图丙所示,待烧杯在水中稳定后在烧杯上做标记;将水倒出,在大口玻璃容器中盛适量待测液体,将质量为m2的砝码放入烧杯中,如图丁所示,使烧杯在待测液体中稳定后的液面与丙中的标记线平齐;那么待测液体的密度表达式为ρ______(水的密度为ρ),此实验的不足之处是______

 

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小明同学制作了直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:如图甲所示,选择一根杠杆,调节右端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,在左侧离支点10 cm的位置用细线固定一个质量为120 g、容积为50 mL的容器,右侧用细线悬挂一质量为50 g的钩码(细线的质量忽略不计)。

(1)调节杠杆平衡时,发现杠杆右端下沉,须将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,测量液体密度时往容器中装满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。

(2)该“密度天平”的“零刻度”应标在支点O的右侧______cm处。

(3)若测量某种液体密度时,钩码在距离支点右侧33 cm处,则此种液体的密度是______g/cm3

(4)若想增大此“密度天平”的量程,可以采用______的方法。

(拓展)若杠杆足够长,用此“密度天平”还可以测量固体的密度,先在容器中加满水,将待测固体轻轻浸没在水中,溢出部分水后,调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,测出钩码离支点O距离为56 cm;用量筒测出溢出水的体积如图乙所示,待测固体的体积为______cm3.则此固体的密度为______g/cm3(已知ρ1 g/cm3)。

 

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如图所示,为测量某种液体的密度,小明用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作:(重力常量取g

a、将小石块______在待测液体中(不接触量筒),记下弹簧测力计的示数F1和量筒中凹液面对应的刻度V1

b、在量筒中装入适量的待测液体,读出量筒中待测液体的体积V2

c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F2

(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在______

(2)为了较准确地测量液体的密度,图中合理的操作顺序应为______(填字母)。

(3)小石块浸没在待测液体中时,受到的浮力为______(用已知量和测量量的符号表示)。

(4)待测液体的密度可表示为ρ______。(用已知量和测量量的符号表示)

(拓展)小明还算出了小石块的密度,其表达式为ρ______。(用已知量和测量量的符号表示)

 

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小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。

(1)用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,矿石的质量是______ g

(2)因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按图乙所示方法进行测量,矿石的体积是______ cm3

(3)矿石的密度是______ kg/m3,从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

(拓展)某科学兴趣小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒。他们设计了如图丙、丁所示的实验装置,先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入225 mL的水时,瓶子在如图丙所示的位置平衡。拿掉水杯后,再向瓶中加入150 mL的水,此时瓶子在如图丁所示的位置平衡。若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,g10 N/kg。则:

(1)鹅卵石在水中受到的浮力为______ N

(2)鹅卵石的密度为______ kg/m3

 

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