Question

13．聯(lián)合國定義每年3月22日為國際水資源日（world water day），為了配合節(jié)約用水活動的開展，某學(xué)校課外興趣小組對我市的供水系統(tǒng)和供水水質(zhì)的物理參數(shù)進(jìn)行了如下實驗測量．
（一）測自來水的密度
（1）某同學(xué)將天平放在水平工作臺上，橫梁靜止時，通過調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央刻度線處，該同學(xué)使用天平時遺漏的步驟是未先將游碼移到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處．
（2）在老師的指導(dǎo)下，該同學(xué)重新正確調(diào)節(jié)至天平平衡，將盛有適量自來水的杯子放在調(diào)節(jié)好的天平左盤內(nèi)，測出總質(zhì)量為122.6g，再將杯子中的一部分自來水倒入量筒中，如圖甲所示，則量筒中自來水的體積為60cm³．再將盛有剩余自來水的杯子放在天平盤內(nèi)，改變砝碼的個數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時右盤中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示，則杯子及杯內(nèi)剩余自來水的質(zhì)量為62g．根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，計算出自來水的密度為1.01×10³kg/m³
（3）該同學(xué)在整理實驗器材時，發(fā)現(xiàn)剛剛使用的“100g”砝碼上沾有口香糖污漬，則測得的密度值比真實值偏�。ㄌ睢按蟆�、“小”）
（二）測量水龍頭打開后的出水速度
（4）首先老師告訴同學(xué)們流量是表示單位時間內(nèi)通過某一橫截面的流體的體積，若水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動，設(shè)水流速度為v，管內(nèi)通道的橫截面積為S．如圖丙所示，取一段管道AB，水從B端流到A端所用時間為t，則AB間水柱的長度L=vt，根據(jù)流量的定義，Q=SV．（以上兩空要求用S、v、t中的字母表示）．

Answer 1

分析 （一）（1）在調(diào)節(jié)平衡前，先將天平放在水平臺上，游碼置于標(biāo)尺左端的零刻線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母；
（2）確定量筒的分度值，然后進(jìn)行讀數(shù)；
天平平衡時，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值；
求出量筒中水的質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出自來水的密度；
（3）當(dāng)砝碼上沾有口香糖污漬，砝碼本身的質(zhì)量會變大，而物體的質(zhì)量經(jīng)這樣的砝碼測出來會仍按砝碼所標(biāo)的質(zhì)量讀出，物體的測量值會比真實值偏�。�
（二）根據(jù)公式l=s=vt求出水管的長度；則AB段水柱的體積為V=Sl，然后根據(jù)流量的定義代入公式Q=$\frac{V}{t}$便可．

解答 解：（一）（1）在調(diào)節(jié)天平平衡時，應(yīng)先將天平放在水平臺上，并將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻線處，該同學(xué)忘了將游碼撥到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處了；
（2）由圖甲知，量筒的分度值為2ml，量筒內(nèi)水的讀體積60ml，即60cm3；
由圖乙知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，杯子及杯內(nèi)剩余自來水的質(zhì)量為50g+10g+2g=62g；
量筒中水的質(zhì)量m=122.6g-62g=60.6g；
則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{60.6g}{60c{m}^{3}}$=1.01g/cm³=1.01×10³kg/m³；
（3）由于砝碼上沾有口香糖污漬，砝碼的質(zhì)量會比砝碼所標(biāo)的質(zhì)量大，這樣測出來的值會比真實值偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，測得的密度值比真實值偏�。�
（二）（1）AB間水柱的長度l=s=vt；
B到A的水柱體積為V=Sl=Svt，則：
Q=$\frac{V}{t}$=$\frac{Svt}{t}$=Sv；
故答案為：（一）（1）未先將游碼移到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處；（2）60；62；1.01×10³；（3）（二）vt；Sv．

點評 此題是測量液體的密度實驗，考查了測量的方法、天平和量筒的使用及讀數(shù)，同時考查了密度的計算；通過給出流量的概念，考查了對新知識的應(yīng)用．