16.某同學(xué)想把量筒改裝成可直接測(cè)量物體質(zhì)量的裝置(被測(cè)物體放入量筒內(nèi)測(cè)量),而且希望用來(lái)讀取質(zhì)量的刻度也是均勻的.器材有:量筒一只,大小適中且橫截面與量筒底座相近的鐵塊,50g砝碼一只,防水萬(wàn)能膠,防水記號(hào)筆,刻度尺,足夠大的盛水容器.
(1)簡(jiǎn)要寫出改裝的方案;
(2)列式說(shuō)明讀取質(zhì)量的刻度是均勻的.

分析 (1)根據(jù)阿基米德原理和漂浮的物體浮力等于物重的特點(diǎn),進(jìn)行分析;
(2)設(shè)被測(cè)物體的質(zhì)量為m,瓶身浸入的深度增加值為h,根據(jù)阿基米德原理和物體的漂浮條件得出h與m的關(guān)系式,進(jìn)而判斷刻度是否均勻.

解答 解:
(1)將鐵塊用膠水粘在量筒底上,然后將其放置在盛水的容器中,就制成了一個(gè)測(cè)量質(zhì)量的裝置,當(dāng)此裝置中不放被測(cè)物體時(shí),水面所對(duì)位置為零刻度線,將50g的砝碼放入裝置中,記下水面對(duì)應(yīng)的位置為50g,然后用刻度尺測(cè)出0刻度線到50g刻度線的距離,計(jì)算出此裝置的分度值,就可以在裝置上面標(biāo)出刻度值;使用時(shí),只要把被測(cè)物體投入裝置中,從水面所對(duì)的刻度就可以直接讀出被測(cè)物體的質(zhì)量.
(2)設(shè)被測(cè)物體的質(zhì)量為m,量筒圓柱狀部分橫截面積為S,在此裝置中放入被測(cè)物體后,量筒浸入的深度增加值為h,則:
此裝置再次漂浮時(shí),增大的浮力等于增大的重力:△F=G,
即:ρgSh=mg,
可得:h=$\frac{m}{{ρ}_{水}S}$,
因?yàn)棣?SUB>水、S為定值,所以h與m成正比,即該裝置讀取質(zhì)量的刻度是均勻的.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理和物體漂浮條件、液體壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用,能找出h與m的關(guān)系式是本題的關(guān)鍵;此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性較強(qiáng),屬于難題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)如圖所示,小亮將兩瓶完全相同的礦泉水分別正立和倒立放在海綿上,其目的是控制_____大小相同,改變受力面積的大小.從該實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論是_____________。

(3)接下來(lái)小亮要探究“壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系”,他的操作步驟是:______。

(4)設(shè)圖乙中礦泉水對(duì)海綿的壓強(qiáng)是P乙,圖丙中礦泉水對(duì)木板的壓強(qiáng)是P丙,則P乙_______(填“大于”、“等于”或“小于”)P丙。

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