Question

【題目】某興趣小組在研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律時(shí)，所用實(shí)驗(yàn)器材有：長(zhǎng)為0.2米的吸管 （底部用蠟封�。�、電子天平、酒精（）、水、未知液體、刻度尺、細(xì)沙、柱狀容器等。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們首先在容器內(nèi)裝入足量水，并將適量細(xì)沙裝入吸管中，用電子 天平測(cè)出其總質(zhì)量m。然后將該吸管放入水中，如圖所示，用刻度尺測(cè)出其靜止時(shí)浸 入液體的深度h，記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)于表一中。接著，他們把水更換為酒精，重復(fù)上述過程，并記錄數(shù)據(jù)于表二中。

（1）在本實(shí)驗(yàn)中，他們通過吸管總質(zhì)量m來比較吸管底部所受液體壓強(qiáng)的大小，其原理是二力平衡條件及_____。

表一
序號(hào)	液體	h （米）	m （千克）
1	水	0.08	0.0080
2		0.10	0.0100
3		0.12	0.0120

表二
序號(hào)	液體	h （米）	m （千克）
4	酒精	0.10	0.0080
5		0.12	0.0096
6		0.15	0.0120

（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)_____的數(shù)據(jù)可得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)和液體密度有關(guān)。

（3）分析分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3 （或4、5與6）的數(shù)據(jù)可得出初步結(jié)論是：_____。

（4）該小組一位成員把總質(zhì)量為m0的吸管放入未知液體中，測(cè)得其靜止時(shí)浸入液體的深度為h0（h0＜0.2 米）。則該未知液體的密度為_____（用m0、h0和ρ水的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 2與4（或3與5） 同種液體，液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度成正比

【解析】

(1)根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，物體漂浮時(shí)受到液體的浮力大小等于液體對(duì)物體下表面向上的壓力。不同質(zhì)量的吸管漂浮時(shí)，吸管底部受到液體向上的壓力等于吸管的重力。物體質(zhì)量越大重力越大，則受到液體的壓力越大，根據(jù)可知，物體受到液體的壓強(qiáng)越大。所以可通過吸管總質(zhì)量m來比較吸管底部所受液體壓強(qiáng)的大�。�

(2)比較序號(hào)2，4或3、5數(shù)據(jù)可知，液體密度不相同，深度相同，吸管總質(zhì)量m不同即液體壓強(qiáng)不同，可得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)和液體密度有關(guān)。

(3)比較序號(hào)1，2與3三組數(shù)據(jù)可知，液體的密度相同，液體的深度不相同，吸管總質(zhì)量m不同即液體壓強(qiáng)不同，可得出結(jié)論：同種液體，深度越深壓強(qiáng)越大。

(4)根據(jù)表一知當(dāng)m=0.01kg，h=0.1m和漂浮的條件得:

可得：

把總質(zhì)量為m0的吸管放入未知液體中，處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力：即：

則該未知液體的密度為：