Question

小梓和小轩要比较甲、乙两种液体密度的大小．
（1）小梓把压强计的探头分别浸没在图1甲乙两种液体中，发现两次对比实验中U形管两边的液柱高度差相同，你认为他的实验______（选填“能”或“不能”） 辨别出液体密度的大小，因为______；由实验可知，ρ_甲______ρ_乙．（选填：“＞”、“＜”或“=”）．
（2）小轩找了一个金属块，将其挂在弹簧测力计下端，先后浸没在甲乙两种液体中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图2甲、乙所示，则金属块在甲中所受浮力为______N；小轩认为从图中即可判断出甲乙液体密度的大小，他的判断依据是______；若剪断图乙中的细线，金属块将______（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”），判断依据是______．

Answer 1

解：（1）U形管两边液柱高度差相同，则液体压强p相等，由图示可知，h_甲＞h_乙，∵p=ρgh，h_甲＞h_乙，∴由ρ=可知，ρ_甲＜ρ_乙．
（2）由图所示实验可知，金属块在甲中所受浮力：F_浮=G-F=2.2N-2N=0.2N；
由甲和乙图可知，金属块在甲中受到的浮力：0.2N，在乙中受到的浮力F_浮′=G-F′=2.2N-1.8N=0.4N，
∵F_浮≠F_浮′，金属块排开液体的体积V相同，∴由F_浮=ρgV可知，液体的密度不同，液体密度越大，受到的浮力越大；
若剪断图乙中的细线时，受到的重力3N大于受到的浮力0.4N，所以金属块会下沉．
故答案为：（1）能；液体压强相同时，深度大的液体密度小；＜；（2）0.2；排开液体体积相同时，液体密度越大，浮力越大．下沉；金属块受到的重力大于所受的浮力（或F_浮＜G）．
分析：（1）U形管两边液柱高度差相同，则液体压强相等，由图示确定深度关系，然后应用液体压强公式分析答题．
（2）根据称重法F_浮=G-F′求出金属块所受浮力；在甲、乙两图中，排开液体的体积相同，液体的密度不同，受到的浮力不同，据此得出结论；物体的浮沉取决于受到的重力和浮力的大小，当重力大于浮力时物体下沉．
点评：（1）分析清楚图示情景，应用液体压强公式即可正确解题；
（2）本题考查了浮力的计算和物体的浮沉条件，同时考查了学生利用控制变量法分析数据得出结论的能力，会用称重法测浮力、知道浮力大小的影响因素是本题的关键．