Question

1．在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，小明利用圖示裝置來(lái)測(cè)量燒杯中液體的密度，已知物塊的體積是50cm³，圖1、2中物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，g取10N/kg．
（1）圖2中，物塊受到的浮力為0.5N，燒杯中液體的密度為1g/cm³．
（2）小明對(duì)本實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行了進(jìn)一步分析，從而得到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與被測(cè)液體的密度之間的函數(shù)關(guān)系，則符合此關(guān)系的應(yīng)是圖3中的圖線③（選填“①”、“②”或“③”）；
（3）根據(jù)上述結(jié)論，小明對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度進(jìn)行重新標(biāo)度，將圖2裝置改裝成一個(gè)密度秤，它的零刻度應(yīng)標(biāo)在1.5N處，用它測(cè)量時(shí)，待測(cè)液體密度ρ_液應(yīng)不超過(guò)3g/cm³；
（4）用此密度秤測(cè)量時(shí)，若物塊未完全浸沒(méi)，則測(cè)得液體密度值將偏��；
（5）原物塊質(zhì)量、體積和密度分別記為m₀、V₀、ρ₀，將原物塊更換為下列哪些物塊后，可以提高該密度秤測(cè)量液體密度秤測(cè)量液體密度時(shí)的精確度？你選擇的是：AC（選填選項(xiàng)前的字母）
A．質(zhì)量為m₀、密度比ρ₀小的物塊
B．質(zhì)量為m₀，密度比ρ₀大的物塊
C．質(zhì)量比m₀大而密度比ρ₀小的物塊
D．體積比V₀小的物塊．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀出金屬塊的重力，金屬塊所受浮力等于物體在空氣中的重力減去在水中彈簧秤的拉力（稱重法測(cè)浮力）；排開(kāi)液體的體積與物體體積相同，利用ρ=$\frac{m}{V}$求出液體的密度．
（2）利用F_浮=G-F和阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排結(jié)合圖3判斷對(duì)應(yīng)的圖線．
（3）利用F_浮=G-F分析零刻度應(yīng)標(biāo)大�。�物體的重力是1.5N，所以液態(tài)對(duì)物塊產(chǎn)生的浮力最大不能超過(guò)1.5N，求出此時(shí)的液態(tài)密度．
（4）若物塊未完全浸沒(méi)，根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排則物體受到的浮力偏小，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)偏小，測(cè)得液體密度值將偏�。�
（5）從影響浮力大小和物體重力方面綜合考慮．

解答 解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，物塊的重：G=1.5N，
物體在水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：F=1N，
物塊受到的浮力：F_浮=G-F=1.5N-1N=0.5N；
根據(jù)阿基米德原理G_排=F_浮=0.5N，
排開(kāi)液體的質(zhì)量m=$\frac{{G}_{排}}{g}$=$\frac{0.5N}{10N/kg}$=0.05kg=50g，
排開(kāi)液體的體積V_排=V_物=50cm³，
液體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{50g}{50c{m}^{3}}$=1g/cm³．
（2）由F_浮=G-F和F_浮=ρ_液gV_排可得，F(xiàn)=G-ρ_液gV_排，F(xiàn)與ρ_液圖象與③符合；
（3）當(dāng)密度為零時(shí)，物塊受到的浮力為零，根據(jù)F_浮=G-F，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體重力，所以它的零刻度應(yīng)標(biāo)在1.5N處；
物體的重力是1.5N，所以液態(tài)對(duì)物塊產(chǎn)生的浮力最大不能超過(guò)1.5N，
由F_浮=ρ_液gV_排可得，ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{1.5N}{10N/kg×50×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=3×10kg/m³=3g/cm³；
（4）若物塊未完全浸沒(méi)，根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排則物體受到的浮力偏小，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)偏大，測(cè)得液體密度值將偏��；
（5）要想提高液體密度秤測(cè)量液體密度時(shí)的精確度，應(yīng)減少分度值，可以增大物塊的質(zhì)量同時(shí)減小其密度，或質(zhì)量不變、只換用密度比ρ₀小的物塊，故選AC．
故答案為：（1）0.5；1；（2）③；（3）1.5；3；（4）�。唬�5）AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、阿基米德原理、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)的掌握和運(yùn)用，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是一道難度較大的題目．