问题详情:
密度是物质的重要属*,生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,受到了老师的肯定和表扬,结构如图所示。
所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100mL和200mL)、质量为m的物体A、细线。
设计过程如下:
(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为l0,此时C点的密度刻度线应标注为______;
(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至C1位置,使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1,此时C1点的密度值为______(用题中所给的字母表示);
(3)已知密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为4cm,则密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为______cm;
(4)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,应选择______规格的空桶(选填“100mL”或“200mL”)。
【回答】
(1). 0 (2). (3). 3.2 (4). 200mL
【解析】(1)空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡,桶中没有液体,液体的密度为零,此时C点的密度刻度线应标注为0。
(2)设空桶的质量为m桶,由杠杆的平衡条件可知
m桶gl=mgl0
桶的质量
m桶=
在B点的空桶内注满液体,根据杠杆的平衡条件可得
(m桶+m)gl=mgl1
(m桶+ρV)gl=mgl1
(+ρV)gl=mgl1
ρ=
(3)由(2)中的公式可知ρ与(l1-l0)成正比,密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为4cm,则密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为l2
l2=3.2cm
(4)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,分度值小一些,由ρ=可知增大液体的体积可以使密度小一些,分度值小一些,所以选择200mL规格的空桶,精度更高一些。
知识点:杠杆
题型:综合题