Question

17．小曼利用符合實驗要求的圓柱體物塊、量筒和適量的水測量某未知液體的密度．如圖是小曼正確測量過程的示意圖．已知水的密度為1×10³kg/m³，g取10N/kg．實驗過程如下：
①將適量的水倒入量筒中，如圖甲所示，記錄量筒中水的體積為50cm³．
②將物塊置于量筒內(nèi)的水中處于漂浮狀態(tài)，如圖乙所示，量筒中水面所對應(yīng)的示數(shù)為66cm³．
③將待測液體倒入另一量筒中，如圖丙所示，記錄量筒中待測液體的體積為50cm³．
④將上述物塊擦干后，置于量筒內(nèi)的待測液體中處于漂浮狀態(tài)，如圖丁所示，量筒中液面所對應(yīng)的示數(shù)為70cm³．由以上實驗可知：

（1）物塊排開水的體積為16cm³；
（2）物塊在兩種液體中水中所受浮力相同；（選填“相同”或“不相同”）
（3）物塊在水中所受的浮力為0.16N；
（2）待測液體的密度為0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖乙和圖甲可知物塊排開水的體積；
（2）物體在液體中處于漂浮狀態(tài)受到的浮力等于物體的重力；
（3）利用F_浮=G_排可求得物塊在水中所受的總浮力；
（4）已知物塊在液體中漂浮，根據(jù)F_浮=G_排=G可求得待測液體的密度．

解答 解：（1）由圖甲所示，量筒中水的體積V₁=50cm³，
如圖乙所示，量筒中水面所對應(yīng)的示數(shù)V₂=66cm³．
因為則物塊排開水的體積V=V₂-V₁=66cm³-50cm³=16cm³=1.6×10^-5m³，
（2）物體在液體中處于漂浮狀態(tài)受到的浮力等于物體的重力，所以物塊在兩種液體中所受浮力相同；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，排開水的質(zhì)量m_排=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×1.6×10^-5m³=1.6×10^-2kg；
則物塊在水中所受的總浮力F_浮=G_排=m_排g=1.6×10^-2kg×10N/k=0.16N；
（4）由圖丙所示，未知液體的體積V_1液=50cm³，
如圖丁所示，量筒中水面所對應(yīng)的示數(shù)V_2液=70cm³．
物塊排開液體的體積V_液=V_2液-V_1液=70cm³-50cm³=20cm³=2×10^-5m³，
已知物塊在液體中漂浮，根據(jù)F_浮=G_排=G=0.16N，可得：
ρ_液gV_液=G=0.16N，
則ρ_液=$\frac{G}{g{V}_{液}}$=$\frac{0.16N}{10N/kg×2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案為：（1）16；（2）相同；（3）0.16；（4）0.8×10³．

點評 多種方法測密度是一道綜合題，既考查了測量工具的讀數(shù)，又考查了密度的測量．測量過程以圖文并茂的形式呈現(xiàn)，簡潔明了，降低了理解難度，適合學(xué)生的認知特點．考查了學(xué)生分析問題解決問題能力．