問題詳情:
小明為了測定一個正方體木塊和牛奶的密度,設計瞭如下實驗方案.
(1)根據密度公式ρ= m/V,為了測定木塊的密度,小明先用托盤天平測量木塊的質量m.在測量之前,小明已經調節好了天平的橫樑平衡,在測量質量的過程中,小明看到指針在*兩側擺動,擺動的幅度如圖1,他調節的方法是 .
(2)測量正方體木塊的邊長L0,如圖2是小明測量木塊邊長的情形,則木塊的邊長是 cm.
(3)接下來測量牛奶的密度.小明向杯子中裝入適量牛奶,然後將木塊輕輕放在牛奶中,使之浮在牛奶表面,接着取出木塊,根據木塊表面留下的奶漬的痕跡,用刻度尺量出木塊浸入牛奶中的深度L,則牛奶的密度為 (用m,L0和L表示).
(4)對木塊施加力的作用,使它緩緩下降至圖3中虛線位置,在下降的過程中,令木塊下表面到液麪的深度為h,木塊下表面受到的液體壓強為p,則p與h的關係圖象正確的是 .
【回答】
減少右盤砝碼或向左移動遊碼;2.80;;C
【解析】
試題分析:(1)天平稱量過程中,指針左偏,説明左盤物體質量偏大,應加砝碼或向右調節遊碼;指針右偏,説明右盤中砝碼質量與遊碼示數和較大,應向左調節遊碼或減砝碼.平衡後讀數為砝碼質量加遊碼對應的刻度值.
(2)在進行長度的測量時,要估讀到分度值的下一位;其數據由準確值和估讀值組成.
(3)①測量物體密度,一般應用的原理都是ρ=,如何得到物體的質量和體積是解題的關鍵.
②測量物體密度,另一個方法是利用浮力知識,物體在液體中漂浮時浮力等於物體的重力:F浮=G物,所以ρ液gV排=G物,可求出ρ液.
(4)利用液體壓強公式p=ρ液gh進行分析,當ρ液、g一定時,P與h成正比,正比函數圖象是一條過原點的直線;初始狀態下物體已經處於漂浮狀態,有一部分浸沒在水中了,所以初始狀態h不為0.
(1)有圖可知:測量過程中,天平的指針右偏,説明右盤中砝碼質量與遊碼示數和較大,應減少右盤砝碼或向左移動遊碼.
(2)由圖可知,刻度尺的分度值是1mm,被測物體的起始刻度值為:5.50cm,終了刻度值為8.30cm,所以物體的長度為:2.80cm.
(3)已知木塊的質量為m,則木塊漂浮在牛奶中時所受的浮力F浮=G木=mg=ρ牛奶gV排=ρ牛奶gL.
所以ρ牛奶==.
(4)木塊下表面到液麪的深度為h,則下表面受到的液體壓強p=ρ牛奶gh,ρ牛奶g一定,所以p與h成正比.故圖象C正確.
考點:液體密度的測量;液體壓強計算公式的應用;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
點評:(1)解題關鍵是掌握天平的正確使用.特別是天平平衡的調節方法:①稱量前調節天平的橫樑平衡時,應調節平衡螺母;②稱量過程中,左盤放物體右盤放砝碼,通過加減砝碼或調節遊碼調節衡量平衡.
(2)解題關鍵是認準刻度尺的分度值,並估讀到分度值的下一位.
(3)解決此題的關鍵是掌握利用漂浮的知識測密度的方法,此題涉及到阿基米德原理和物體漂浮的特點,需要應用物理知識解決實際問題,還有實驗設計能力,是一道綜合*的浮力題,也是我們要重點學習的方法.屬於難題.
(4)解題關鍵是掌握液體壓強的計算公式.
本題是一道力學綜合題,設計到的知識點較多,是一道難題.
知識點:測量物質的密度
題型:實驗,探究題