[题目]在一次课外活动中.老师让物理小组的同学们测葡萄酒的密度.除了葡萄酒.老师还提供的器材有:一个已经调零的弹簧测力计.一个烧杯.一个正方体木块(内部嵌有铁钉.其平均密度小于葡萄酒的密度.表面经处理后不吸水).一把刻度尺.若干细线.请你利用上述器材.帮助他们设计一个实验方案.测出葡萄酒的密度.要求:(1)写出主要实验步骤及需要测量的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】在一次课外活动中，老师让物理小组的同学们测葡萄酒的密度。除了葡萄酒，老师还提供的器材有：一个已经调零的弹簧测力计，一个烧杯，一个正方体木块（内部嵌有铁钉，其平均密度小于葡萄酒的密度，表面经处理后不吸水），一把刻度尺，若干细线。请你利用上述器材（器材均满足实验需求），帮助他们设计一个实验方案，测出葡萄酒的密度。要求：

（1）写出主要实验步骤及需要测量的物理量；

（2）写出葡萄酒密度的数学表达式。（用已知量和测得量表示）

【答案】(1)见解析；(2)ρ酒= ρ水

【解析】

(1)测量步骤是：

①用刻度尺测出自制正方体的边长 L；

②将木块轻轻放入水中，使其漂浮在水面上，用刻度尺测出木块浸入水后露出的长度L水；

③将木块轻轻放入待测葡萄酒中漂浮，用刻度尺测出浸入葡萄酒后露出的长度L酒。

(2)设木块的横截面积为S，木块在水和葡萄酒中都处于漂浮状态，则F水浮=F酒浮，即

ρ水gS(LL水)=ρ酒gS(LL酒)

解得

ρ酒= ρ水

葡萄酒密度的数学表达式ρ酒= ρ水。

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（2）将烧杯中的牛奶倒入量筒中，牛奶的体积如图乙所示，牛奶的密度为___kg/m3。

（3）小册认为小邦用这种方法测出的牛奶密度与真实值相比偏大。

（4）小册另外设计了实验方案，他用一台电子秤和玻璃杯做了如下实验：

①用电子秤测出空玻璃杯的质量m0；

②用玻璃杯装水，在杯身水面位置标记“-”，再用电子秤测出玻璃杯和水的总质量m1，；

③将玻璃杯中的水倒尽，然后吹干，把牛奶慢慢倒入玻璃杯中，直至液面与标记“-”处相平，再用电子秤测出玻璃杯和牛奶的总质量m2；

则牛奶的密度表达式ρ=_________________（用m0、m1、m2、ρ水表示）

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