Question

【題目】學習浮力知識后，小剛用一根粗細均勻的吸管自制了一支密度計，他在吸管的下端裝入適量的鋼珠后用蠟封住并使底部平整，制好后測出該密度計的總質量為3g，吸管底面積為4×10﹣5m2， 吸管總長為0.12m．

（1）如圖所示是小剛將該密度計放入水中靜止時的情形，A是水面的位置，則密度計在水中受到的浮力是________ N；

（2）若將該密度計從水中取出擦干，放到密度為1.1×103kg/m3的鹽水中，靜止時密度計受到的浮力將會________（變大/變小/不變），鹽水液面位置在A的________（上方/下方）；

（3）為了提高自制密度計的精確程度，可以采取的辦法是________（寫一種即可）．

Answer 1

【答案】3×102 不變 下方 選用更細的吸管

【解析】

（1）根據吸管的質量可求得其重力；

（2）將該密度計從水中取出擦干、放到密度為1.1×103kg/m3的鹽水中，仍然漂浮，浮力等于重力，液體密度增大，木塊排開液體的體積減小．

（3）本題根據密度計的使用原理，明確“密度計”測量時精確的判斷標準是解得本題的關鍵，即判斷“密度計”測量時浸沒的深度變化情況．

(1)因為密度計漂浮在液體中，根據沉浮條件可知：吸管受到的浮力等于重力F浮＝G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×102N.

(2) 因為密度計漂浮在液體中，無路在何種液體中其所受到的浮力都不變都等于自身重力，將該密度計放到密度為1.1×103kg/m3的鹽水中,根據公式F浮＝ρ液gV排可知液體密度增大則排開液體的體積減小，露出水面的體積增大，故此時吸管上鹽水液面的位置在A的下方。

(3)“密度計”測量時浸沒的深度變化大,測量更精確些,因此可以選用更細的吸管(或增加自重)等方法。