Question

4．小冰在實驗室中用如圖所示的實驗裝置測某種調(diào)和油的密度，進行了如下操作：
（1）如圖甲他用彈簧測力計稱出物體A受到的重力為2.2N，如圖乙再將A浸沒在水中時測出A受到的浮力為0.4N；
（2）當(dāng)他將A取出時不小心損壞了彈簧秤，為了測出調(diào)和油的密度，他用剩下的一架天平完成了實驗，請幫他將下面的實驗步驟補充完整．他用天平稱量容器和適量調(diào)和油的總質(zhì)量如下圖丙為77.4g；
（3）擦干A上的水，再將物體A全部浸沒在調(diào)和油中，但不觸底，容器中的油也未溢出．添加砝碼，當(dāng)天平再次平衡時，測得右盤中砝碼質(zhì)量和游碼所指示的質(zhì)量共為106.4g；
（4）根據(jù)上面測得的各個數(shù)據(jù)可計算出物體A的體積為4×10^-5m³；調(diào)和油的密度為0.725×10³kg/m³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）確定測力計的分度值讀出其示數(shù)；
讀出乙的示數(shù)F，根據(jù)F_浮=G-F計算出浮力大��；
（2）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值；
（3）將A完全浸沒在水中，根據(jù)示數(shù)的變化得出浮力的大�。�
（4）根據(jù)完全浸沒在水中時的浮力計算出物體的體積；
由m_排和體積計算出調(diào)和油的密度．

解答 解：（1）由圖甲知，測力計的分度值為0.2N，示數(shù)為2.2N；
浸沒在水中時示數(shù)F=1.8N；
所以F_浮=G-F=2.2N-1.8N=0.4N；
（2）由圖丙知，標尺的分度值為0.2g，燒杯和調(diào)和油的質(zhì)量為50g+20g+4.4g=74.4g；
（3）將物體全面浸沒在調(diào)和油中，根據(jù)相互作用力的關(guān)系，則在調(diào)和油中所受浮力應(yīng)等于天平示數(shù)的變化，F(xiàn)_浮′=G_排=m_排g=△mg，可得m_排=△m=106.4g-77.4g=29g=0.029kg；
（4）由F_浮=ρ_液gV_排可得，物體的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³；
調(diào)和油的密度：ρ_油=$\frac{{m}_{排}}{{V}_{排}}$=$\frac{0.029kg}{4×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=0.725×10³kg/m³．
故答案為：（1）2.2；0.4；（2）77.4；（3）全部浸沒在調(diào)和油中；（4）4×10^-5；0.725×10³．

點評 本題是測量調(diào)和油的密度實驗，關(guān)鍵是能夠通過實驗確定排開調(diào)和油的質(zhì)量及其體積，因此注意物體在水和調(diào)和油中均是浸沒，能夠根據(jù)天平的變化判斷出排開調(diào)和油的質(zhì)量是解決問題的關(guān)鍵，也是難點．