密度是物質的重要屬*,生產、生活中常常需要測量各種液體的密度。某同學在綜合實踐活動中自制了測量液體密度的槓桿密...
問題詳情:
密度是物質的重要屬*,生產、生活中常常需要測量各種液體的密度。某同學在綜合實踐活動中自制了測量液體密度的槓桿密度計,可以從槓桿上的刻度直接讀出液體密度的數值,受到了老師的肯定和表揚,結構如圖所示。
所用器材:輕質槓桿(自身重力忽略不計)、兩種規格的空桶(100mL和200mL)、質量為m的物體A、細線。
設計過程如下:
(1)將槓桿在O點懸掛起來,空桶懸掛在B點,質量為m的物體A懸掛在C點時,槓桿水平平衡。測出B點到O點的距離為l,C點到O點的距離為l0,此時C點的密度刻度線應標註為______;
(2)在B點的空桶內注滿液體,空桶容積為V,移動物體A至C1位置,使槓桿在水平位置平衡。C1點到O點的距離為l1,此時C1點的密度值為______(用題中所給的字母表示);
(3)已知密度為1.0×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為4cm,則密度為0.8×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為______cm;
(4)要使製作的槓桿密度計測量精度更高一些,應選擇______規格的空桶(選填“100mL”或“200mL”)。
【回答】
(1). 0 (2). (3). 3.2 (4). 200mL
【解析】(1)空桶懸掛在B點,質量為m的物體A懸掛在C點時,槓桿水平平衡,桶中沒有液體,液體的密度為零,此時C點的密度刻度線應標註為0。
(2)設空桶的質量為m桶,由槓桿的平衡條件可知
m桶gl=mgl0
桶的質量
m桶=
在B點的空桶內注滿液體,根據槓桿的平衡條件可得
(m桶+m)gl=mgl1
(m桶+ρV)gl=mgl1
(+ρV)gl=mgl1
ρ=
(3)由(2)中的公式可知ρ與(l1-l0)成正比,密度為1.0×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為4cm,則密度為0.8×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為l2
l2=3.2cm
(4)要使製作的槓桿密度計測量精度更高一些,分度值小一些,由ρ=可知增大液體的體積可以使密度小一些,分度值小一些,所以選擇200mL規格的空桶,精度更高一些。
知識點:槓桿
題型:綜合題
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