实验室常用盐水来做浮力实验,小明学习了浮力实验后,利用密度测量的知识在家里设计了一个测定盐水密度的实验.所用器...
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实验室常用盐水来做浮力实验,小明学习了浮力实验后,利用密度测量的知识在家里设计了一个测定盐水密度的实验.
所用器材用:一个边长为a的正方体小塑料块,两个菜碗,一把刻度尺,水和盐水.
小明拟定的实验步骤如下:
A.往一只菜碗中加入适量的水,让正方体小塑料块漂浮在水面上,在小塑料块的水面位置处做上标记;
B.取出正方体小塑料块,用刻度尺在小塑料块上量出其浸没在水中的深度h;
C.往另一只菜碗中加入适量的盐水,让正方体小塑料块漂浮在液面上,在小塑料块的液面位置处做上标记;
D.取出正方体小塑料块,用刻度尺在小塑料边上量出其浸没在盐水中的深度f,已知水的密度为ρ,则:
(1)正方体小塑料块漂浮在水平面上时所受浮力大小为 ,由此可以求出小塑料块的质量m= ;
(2)正方体小塑料块所受水的浮力F1 所受盐水的浮力F2(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)求出盐水的密度ρ′= .
【回答】
【分析】(1)根据阿基米德可以计算出塑料块漂浮在水中受到的浮力;根据漂浮条件,塑料块的重力等于漂浮在水中时受到的浮力;再进一步计算出塑料块的质量;
(2)根据漂浮条件进行分析;
(3)根据阿基米德原理可以计算出塑料块漂浮在酱油中受到的浮力;漂浮在水中和酱油中受到的浮力相等列等式,计算出酱油的密度.
【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知,塑料块受到水的浮力:F1=ρ水gV排=ρ水ga2h,
根据漂浮条件可知,塑料块的重力:G=F浮=ρ水ga2h,
塑料块的质量:m===ρ水a2h;
(2)由漂浮条件可知,塑料块漂浮在水中时浮力1和漂浮在酱油中时的浮力F2都等于塑料块的重力,所以F1=F2;
(3)塑料块漂浮在盐水中受到的浮力:F2=ρ′g=ρ′ga2f,
则:ρ水ga2h=ρ′ga2f,
解得:ρ′=ρ水.
故*为:
(1)ρ水ga2h;ρ水a2h;
(2)等于;
(3)ρ水.
【点评】此题固体密度测量实验,综合考查阿基米德原理的应用和物体漂浮条件的应用,综合*较强.
知识点:阿基米德原理
题型:实验,探究题
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