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力学较难实验题之一 密度、压强浮力实验
1.小明同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个底面积都为200cm2的薄壁烧杯(分别装有一定量的酒精和水,酒精密度为0.8g/cm3),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其中C、D分别是物体刚好浸没在酒精和水中的情况。如图表示探究过程及有关数据。
(1)如图A所示,使用弹簧测力计时,手应该握住弹簧测力计的______(选填“甲”或“乙”);
甲.拉环位置 乙.刻度盘位置
(2)分析图A、B、C,说明浮力大小跟______有关;
(3)分析图B、C,烧杯对桌面的压力增加了______N;
(4)如图D所示,圆柱体浸没在水中所受的浮力是______N;
完成实验后,小明将烧杯中水倒出,将该圆柱体放在烧杯底部,然后向烧杯倒入另一种液体,容器中液体的深度h与圆柱体受到的浮力F浮如图所示。
(5)分析图象可知,液体深度增至8cm以后,物体处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”);
(6)小明所用液体的密度为______kg/m3;
(7)当液体深度增至10cm时,圆柱体对烧杯底部压强为______Pa;
(8)由图B到图C的过程中,圆柱体重力做功______J。
2.学习了密度知识后,小明同学想通过实验测量固体和液体的密度。
(1)他将天平放在水平桌面上,然后进行天平平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。请你指出小明调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤:___________;
(2)若完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁再次平衡,需向___________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线;
(3)小明纠正错误重新调平后,将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码直到横梁平衡。这时右盘中的砝码情况和游码位置如图乙所示,则小石块的质量为___________g。如图丙和丁所示,小明利用排水法测出小石块体积为___________mL,并算出了小石块的密度为___________kg/m3;
(4)若考虑小石块放在水中时要吸水(小石块吸水后体积保持不变)会对实验结果产生影响,小明取出量筒中的小石块,擦干其外表面的水,用天平称出其质量为29g,则小石块密度应修正为___________kg/m3;
(5)小明认为:要测量液体密度,只用天平(最大测量值100g,分度值0.2g)不用量筒也可行。他将天平调节平衡后,在右盘中加入如图所示的砝码,将玻璃杯置于天平左盘,通过向玻璃杯加减水使天平平衡,然后,在水面处做好标记;将玻璃杯中水换成密度1.1×103kg/m3的盐水,当盐水加到标记处时,发现只需游码向右移到4g处天平也平衡了,此时,该装置成为一个可以测量液体密度的密度秤,它能测量的液体最大密度为___________kg/m3。
3.实验课上,老师和同学们测量石块及盐水的密度。
(1)将天平放在水平台上,将游码移动到标尺零刻度线后,指针指在分盘中线右侧,此时,应向______(选填“左”或“右”)调节天平的平衡螺母,使天平平衡;
(2)小明测量密度的步骤如下:
①在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为54cm3;
②如图甲所示,用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中,读出水面对应的刻度为______cm3;
③用天平测出石块质量如图乙所示;
计算出石块的密度为______g/cm3;小明按照上面的实验顺序会使测量的石块密度偏______,合理的排序应为______(填序号);
(3)接着,他们又用电子密度计测量盐水的密度,电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成。测质量时,示数由测量支架所受的拉力大小决定,如图(a)中显示的20.00g表明是质量为20.00g的玻璃砝码对支架产生的拉力;
①如图(b)所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数为11.00g,此时测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力,由此可知玻璃砝码受到的浮力是______N;按下“密度”键后,电子密度计依据阿基米德原理计算出纯净水的密度为1.00g/cm3,如图(c)所示,则玻璃砝码的体积是______cm3;
②提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测盐水中,示数变为9.20g,如图(d)所示。按下“密度”键后,电子密度计显示的盐水密度为______g/cm3。
4.在学习密度知识后,同学尝试完成下列实验:
(1)小明用天平和量筒测液体的密度:
①将天平放在___________台面上,将游码拨至标出左端的零刻度线处,分度盘指针如图甲所示,则应将平衡螺母向___________调节,直到指针静止时指在分度盘的中央刻度线上;
②正确调节后,将空烧杯放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒里最小的砝码