如图所示,小阳同学制作了一支密度计,密度计的上部是一个用来标刻度的圆柱形玻璃管,长为10cm,横截面积为0

发布时间:2020-07-28 21:03:42

如图所示,小阳同学制作了一支密度计,密度计的上部是一个用来标刻度的圆柱形玻璃管,长为10cm,横截面积为0.5cm2,管下部分还有一个玻璃泡.整个玻璃管、玻璃泡的质量共2.4g.小阳同学在玻璃泡中装进1cm3的水银后,请实验室老师用酒精喷灯封闭玻璃管,当把它插进水中时,水面距上端4cm.请你帮助小阳同学推算出:
(1)整个密度计的体积;
(2)密度计上部玻璃管所能标出的最大密度值.(水银的密度为13.6×103kg/m3)(结果保留三位有效数字)

网友回答

解:(1)管内水银的质量:
m=ρ水银v水银
=13.6g/cm3×1cm3
=13.6g,
密度计的总质量:
M=2.4g+13.6g
=16g.
设整个密度计的体积为v,当置于水中时,
∵密度计漂浮,
∴F浮=G物,
即:ρ水gv排=Mg
1g/cm3×(v-4cm×0.5cm2)=16g
∴v=18cm3.
(2)当密度计上部的圆柱形玻璃管全部露出液面时,所测液体密度值为最大,密度值为ρ最大,
∵F浮=G物,
即:ρ最大gv排′=Mg
ρ最大×(18cm3-10cm×0.5cm2)=16g
∴ρ最大≈1.23g/cm3=1.23×103kg/m3.
答:(1)整个密度计的体积为18cm3;
(2)密度计上部玻璃管所能标出的最大密度值为1.23×103kg/m3.解析分析:(1)求出密度计受到的重力,把密度计放在水里漂浮,利用物体的漂浮条件求受到水的浮力;再利用阿基米德原理求排开水的体积,进而求密度计的体积.(2)当密度计上部的圆柱形玻璃管全部露出液面时,所测液体密度值为最大,再利用物体的漂浮条件和阿基米德原理求解.点评:本题考查了学生对密度公式、物体漂浮条件、阿基米德原理的掌握和运用,计算时根据漂浮条件推导出m排=m物,利用这套单位(m-g、v-cm3、ρ-g/cm3)更方便.
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