Question

【题目】小明所在的物理兴趣小组需要密度为1.15g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格．

（1）小明设计了如下方案：

①将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向_____调节；

②测量烧杯和盐水的总质量时，砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和盐水的总质量为_____g；

③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中（如图丙所示）；

④测出烧杯和剩余盐水的质量为25g；

⑤计算出盐水的密度为_____g/cm3．

（2）为配制合格的盐水，需要继续向盐水中_____（选填“加盐”或“加水”），但加多少才能刚好使配制的盐水合格，很难控制．小明思考后，想用饮料吸管制作一个简易的密度计来解决这一问题，制作步骤如下：

①他找来一根饮料吸管，测得吸管的长度是15cm，用石蜡将其一端密封起来；

②在吸管上距密封端11.5cm处画一刻线标上1.0，在吸管上距密封端_____cm处画一刻线标上1.15；

③在吸管中放入适量的细砂后将其放入清水中，增减细砂直到水面刚好与1.0刻线相平；

④从清水中取出吸管放入配制的盐水中，向盐水中加某物质直到液面与1.15刻线相平，盐水的密度就刚好是1.15g/cm3.

（3）完成实验后，小明想在这根吸管上再增加些刻线，制成一个测量范围是0.7g/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度计，结果发现不能实现，原因是_____．为了能用这根吸管制成符合要求的密度计，他应_____（填“增加”或“减少”）吸管中的细砂后，并重新标注刻度线．

Answer 1

【答案】右 62.4 1.1 加盐 10 吸管长度不够（吸管嫌短） 减少

【解析】

第一空．由图甲知道，将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针向左偏，则说明天平的左端下沉，右端上翘，所以，平衡螺母向上翘的右端移动；

第二空．由图乙知道，烧杯和盐水的总质量是：
m1 =50g+10g+2.4g=62.4g；
第三空．由图丙知道，量筒中盐水的体积是：V=34mL=34cm3，
烧杯和剩余盐水的质量是m2 =25g，量筒中盐水的质量是：
m=m1 -m2 =62.4g-25g=37.4g，
则盐水的密度是：
；

第四空．根据题意知道，需要盐水的密度是1.15g/cm3，而现在盐水的密度是1.1g/cm3，所以，需要再加入盐，才能增大盐水的密度；

第五空．根据题意知道，吸管在水中和盐水中都漂浮，受到的浮力相等，即F浮水=F浮盐水，设吸管的底面积是S，在吸管上距密封端hcm处画一刻线标上1.15，则，ρ水gV排水=ρ盐水gV排盐水，代入数据得：
1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×S×11.5×10-2 m=1.15×103 kg/m3 ×10N/kg×Sh，
解得，h=0.1m=10cm；

第六空．小明不能制成一个测量范围是0.7g/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度计；与第五空同理：
密度计始终漂浮在液体中，受到的浮力相等，所以密度计在水中和密度为0.7g/cm3 的液体中浮力相等，即F浮水 =F浮液，由ρ水gV排水=ρ液gV排液可知，
1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×S×11.5×10-2 m =0.7×103 kg/m3 ×10N/kg×Sh'，
解得，h'≈0.165m=16.5cm＞15cm，
由此可知，小明不能制成密度计的原因是吸管长度不够；

第七空．根据漂浮条件，减小密度计的重力，可以减小密度计的浮力，当液体密度不变时，密度计排开液体的体积减小，需要的吸管长度可以短一些，所以，需要减小管中的沙子，并重新标注刻度线。