Question

【題目】小明在完成“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”時(shí)，認(rèn)識(shí)了密度計(jì)。將其放入液體中，當(dāng)它豎立靜止時(shí)，與液面相交的讀數(shù)即為待測(cè)液體的密度。

（1）（2分）如圖甲、乙所示，讓同一支密度計(jì)分別靜止在水和酒精中，密度計(jì)受到的浮力 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；裝水的容器是 （選填“甲”或“乙”）．

（2）（5分）小明將一只鉛筆的下端纏繞了適量銅絲，初步做成了一支密度計(jì)（如圖丙）；為了給密度計(jì)標(biāo)上刻度，他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：．

a．將其放入水中，豎立靜止后，在密度計(jì)上與水面相平處標(biāo)上水的密度值1.0g/cm3；

b．將其放入植物油中，用同樣的方法在密度計(jì)上標(biāo)上植物油的密度值0.9g/cm3；

c．像標(biāo)示彈簧測(cè)力計(jì)刻度的方法一樣，他以兩刻度線間的長(zhǎng)度表示0.1g/cm3將整個(gè)鉛筆均勻標(biāo)上刻度;

d．他將做好的密度計(jì)放入酒精中進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)液面明顯不在0.8g/cm3刻度處。

①（1分）如丙圖所示，小明制作的密度計(jì)，你認(rèn)為刻度0.9應(yīng)該在 點(diǎn)（選填“p”或“q”）。

②（1分）在實(shí)驗(yàn)步驟c中，小明這樣均勻標(biāo)示刻度對(duì)不對(duì)？

③（3分）若被測(cè)液體的密度為ρ液密度計(jì)浸入被測(cè)液體的深度為h（如圖丁）、自制密度計(jì)的質(zhì)量為m鉛筆的橫截面積為s，請(qǐng)你推導(dǎo)出h與ρ液的關(guān)系式 （用給定的字母表示推導(dǎo)結(jié)果）

Answer 1

【答案】（1）不變；乙；（2）①p；②不對(duì)；③ 。

【解析】

試題分析：：（1）密度計(jì)的原理是物體的漂浮條件，當(dāng)密度計(jì)置于水、酒精的容器中，均處于漂浮狀態(tài)，所受到的浮力等于重力，保持不變。由F浮=ρ液gV排可知：所受浮力相等，水的密度比酒精的密度大，V排小，則由圖可知：裝水的容器是乙。

（2）①由F浮=ρ液gV排可知：所受浮力相等，0.9g/cm3比1.0g/cm3小，V排大，由丙圖知，小明制作的密度計(jì)刻度0.9應(yīng)該在p點(diǎn)。②∵因?yàn)槊芏扔?jì)處于漂浮狀態(tài)，∴F浮=G物，即ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物，則h浸=G物/ρ液gS，即：密度計(jì)處于漂浮狀態(tài)時(shí)浸沒(méi)的深度與液體密度成反比，所以密度計(jì)刻度不均勻，故小明這樣均勻標(biāo)示刻度不對(duì)。③由題意知：自制密度計(jì)的質(zhì)量為m，則重力G=mg，被測(cè)液體的密度為ρ液，密度計(jì)處于漂浮狀態(tài)時(shí)，F(xiàn)浮=G=mg，由阿基米德原理得：ρ液gV排=mg，∵V排=Sh，∴ρ液Sh=m，解得。