Question

【题目】在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是50cm3 ， 图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示，g取10N/kg．
（1）图2中，物块受到的浮力为N，烧杯中液体的密度为g/cm3 ．
（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线（选填“①”、“②”或“③”）；
（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在N处，用它测量时，待测液体密度ρ液应不超过g/cm3；
（4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏；
（5）原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0 ， 将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是： （选填选项前的字母）
A.质量为m0、密度比ρ0小的物块
B.质量为m0 ， 密度比ρ0大的物块
C.质量比m0大而密度比ρ0小的物块
D.体积比V0小的物块．

Answer 1

【答案】
（1）0.5；1
（2）③
（3）1.5；3
（4）小
（5）AC
【解析】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，物块的重：G=1.5N， 物体在水中弹簧测力计的示数：F=1N，
物块受到的浮力：F浮=G﹣F=1.5N﹣1N=0.5N；
根据阿基米德原理G排=F浮=0.5N，
排开液体的质量m= = =0.05kg=50g，
排开液体的体积V排=V物=50cm3 ，
液体的密度：ρ= = =1g/cm3 ． （2）由F浮=G﹣F和F浮=ρ液gV排可得，F=G﹣ρ液gV排 ， F与ρ液图象与③符合；（3）当密度为零时，物块受到的浮力为零，根据F浮=G﹣F，弹簧测力计的示数等于物体重力，所以它的零刻度应标在1.5N处；
物体的重力是1.5N，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N，
由F浮=ρ液gV排可得，ρ液= = =3×10kg/m3=3g/cm3；（4）若物块未完全浸没，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排则物体受到的浮力偏小，弹簧测力计示数偏大，测得液体密度值将偏小；（5）要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度，可以减少分度值，增大重力，需要增大m0质量，或换用密度比ρ0小的物块，故选AC．故答案为：（1）0.5；1；（2）③；（3）1.5；3；（4）小；（5）AC．
（1）根据弹簧测力计的分度值读出金属块的重力，金属块所受浮力等于物体在空气中的重力减去在水中弹簧秤的拉力（称重法测浮力）；排开液体的体积与物体体积相同，利用ρ= 求出液体的密度．（2）利用F浮=G﹣F和阿基米德原理F浮=ρ液gV排结合图3判断对应的图线．（3）利用F浮=G﹣F分析零刻度应标大小．物体的重力是1.5N，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N，求出此时的液态密度．（4）若物块未完全浸没，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排则物体受到的浮力偏小，弹簧测力计示数偏小，测得液体密度值将偏小．（5）从影响浮力大小和物体重力方面综合考虑．