Question

如圖是小林同學(xué)利用U形壓強(qiáng)計(jì)改裝成的測(cè)液體密度的密度計(jì)．A為固定支架，其作用是保證橡皮膜在不同的液體中深度均為5cm．U形管盛水，其右管標(biāo)有刻度值，為了便于讀數(shù)，在U形管右管有一個(gè)指示液面位置（刻度值）的質(zhì)量為1g的實(shí)心紅色浮標(biāo)，剛好有一半體積浸沒(méi)在水中．未測(cè)量時(shí)，U形管水面剛好與a相平，讀數(shù)時(shí)，讀取浮標(biāo)所對(duì)的刻度值即可．當(dāng)橡皮膜放入某液體中，浮標(biāo)指示在b處，ab之間的距離為2cm，g取10N/kg，則（ ）

A．浮標(biāo)所受浮力是1N
B．浮標(biāo)的體積為1cm³
C．b處指示的刻度值為0.8g/cm³
D．浮標(biāo)的密度與該液體的密度之比為2：5

Answer 1

【答案】分析：（1）浮標(biāo)漂浮在水面上根據(jù)漂浮條件求出浮力大�。�
（2）浮標(biāo)漂浮在水面上時(shí)，有一半的體積浸沒(méi)在水中，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理求出浮標(biāo)的密度，求出浮標(biāo)的體積．
（3）未測(cè)量時(shí)，U形管水面剛好與a相平，讀數(shù)時(shí)，讀取浮標(biāo)所對(duì)的刻度值即可．當(dāng)橡皮膜放入某液體中，浮標(biāo)指示在b處，ab之間的距離為2cm，右管升高2cm，左管下降2cm，左右兩管相差4cm，根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)受到的壓強(qiáng)等于左右兩管水產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，求出被測(cè)液體的密度．
（4）知道浮標(biāo)的密度和被測(cè)液體的密度，求出兩者密度的比．
解答：解：A、浮標(biāo)漂浮在水面上，所以，F(xiàn)_浮=G=mg=0.001kg×10N/kg=0.01N．不符合題意．
B、浮標(biāo)漂浮在水面上，浮標(biāo)有一半體積浸沒(méi)在水中，所以，G=F_浮=G_排，
所以，ρ_浮gV_浮=ρ_水gV_浮，
所以，ρ_浮=ρ_水=0.5g/cm³，
所以，浮標(biāo)的體積為：V_浮===2cm³．不符合題意．
C、當(dāng)橡皮膜放入某液體中，右管升高2cm，左管下降2cm，左右兩管相差4cm，
根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)受到的壓強(qiáng)等于左右兩管水產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，
所以，p_液=p，
所以，ρ_液gh_液=ρ_水gh_水，
所以，==，
所以，ρ_液=0.8g/cm³．符合題意．
D、浮標(biāo)的密度與該液體的密度之比為：==．不符合題意．
故選C．
點(diǎn)評(píng)：本題兩個(gè)關(guān)鍵：
利用漂浮條件、阿基米德原理，找出漂浮在水面上的物體的重力等于物體排開水的重力．
利用液體壓強(qiáng)計(jì)金屬盒受到的壓強(qiáng)等于U型管右管和左管水柱差產(chǎn)生的壓強(qiáng)．