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(1)如图所示,密度计是测量液体密度的工具,它的工作原理是怎样的?密度计的刻度值是上小下大、上疏下密,且刻度分布不均匀.试根据其工作原理进行推证.(为讨论方便,可将密度计看作横戴面积为S的圆柱体模型,推证过程要有必要的公式论证和文字说明)
(2)为了测定密度值较小的液体的密度,仿照日常生活中的杆秤,设计出一种密度秤,如图所示.
(a)试根据浮力知识和杠杆平衡原理推出密度秤工作原理的表达式;
(b)试根据其工作原理讨论密度秤的数值大小及刻度分布是否均匀?

解:(1)∵密度计在不同液体中处于漂浮状态,
∴F浮=G,即ρ液gV排=ρ液gSh=mg,
ρ液=,h为密度计浸入液体的长度,ρ液越小,浸入部分的长度越长,上面的刻度显示越小,
∴上小下大.刻度不均匀,
∵ρ和h是反比例函数,
∴刻度分布不均匀.
(2)(a)∵F浮=G-F′,F浮=ρ液gV排,
∴G浸没时对A点的拉力F拉=G-F浮=G-ρ液gV排=G-ρ液gV,
根据杠杆的平衡条件可得:
F拉LG=mgL,即(G-ρ液gV)LG=mgL,
解得:ρ液=-;
(b)由表达式可知,ρ液和L成正比关系,函数图象是直线,所以刻度是均匀的.
答:(1)ρ液=,h为密度计浸入液体的长度,ρ液越小,浸入部分的长度越长,上面的刻度显示越小,所以上小下大,刻度不均匀;因为ρ和h是反比例函数,所以刻度分布不均匀.
(2)(a)ρ液=-;
(b)ρ液和L成正比关系,函数图象是直线,所以刻度是均匀的.
分析:(1)密度计在液体中处于漂浮状态,受到的浮力等于重力的大小,重力不变,浮力不变;根据阿基米德原理和重力公式得出液体密度的表达式,然后分析密度计的工作原理.
(2)(a)G浸没在液体中,所以其对杠杆的力为G-F浮,F浮=ρ液gV排,根据杠杆的平衡条件列出关系式,即可得出密度秤工作原理的表达式;
(b)分析ρ和L成正比关系即可判断密度秤的数值大小及刻度分布是否均匀.
点评:本题考查了液体密度的测量,涉及到物体浮沉条件、阿基米德原理和杠杆的平衡条件以及称重法求浮力等,会根据表达式得出判断可得是否均匀是关键.
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25、(1)如图所示是小亮同学做的有关浮力的实验,请你将下表中的实验数据补充完整.

分析表中的数据可得出的结论是:
物体受到的浮力等于物体排开水的重力
.
(2)某同学还想知道浮力的大小与哪些因素有关,另一同学给出了下面两种现象,请根据现象提出合理的猜想.
①轮船从江河航行到大海,吃水的深度不同.由此猜想:浮力可能与
液体的密度
有关.
②从井中提水,盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大.由此猜想:浮力可能与
物体排开液体的体积
有关.

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从广州到深圳的轻轨铁路有望在2012年通车,轻轨列车“动力组”与传统列车比较,轻轨列车“动力组”在设计上采用了许多新技术,请你回答下列问题:
(1)如图所示,车头采用流线型设计可以减小
阻力
阻力
.
(2)车体采用强度高、密度
小
小
的铝合金等材料制造,使整车质量减小,有利于列车高速运行;
(3)列车速度从200km/h降到90km/h的过程中不采用机械刹车,而是利用“再生制动”技术;列车由于
惯性
惯性
继续行驶并带动电机逆转发电,把列车的机械能转化为
电
电
能储存起来;
(4)列车高速行驶时,列车周围空气流速
增大
增大
,使列车周围的压强
减小
减小
(“减小”、“增大”或“不变”),所以在轻轨铁路两边3m以内建有隔离墙,避免当有列车经过时,人和物体被压入轨道而发生危险.
(5)轻轨建成后可以减少汽车的使用,因为汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境,又会引起热岛效应,为保护人类共同的家园--地球,作出一份努力.请就如何做到“节能”或“减排”,简要谈谈你的一点建议.
上学、上班尽可能使用公共交通工具;或骑自行车
上学、上班尽可能使用公共交通工具;或骑自行车
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(1)如图所示,密度计是测量液体密度的工具,它的工作原理是怎样的?密度计的刻度值是上小下大、上疏下密,且刻度分布不均匀.试根据其工作原理进行推证.(为讨论方便,可将密度计看作横戴面积为S的圆柱体模型,推证过程要有必要的公式论证和文字说明)
(2)为了测定密度值较小的液体的密度,仿照日常生活中的杆秤,设计出一种密度秤,如图所示.
(a)试根据浮力知识和杠杆平衡原理推出密度秤工作原理的表达式;
(b)试根据其工作原理讨论密度秤的数值大小及刻度分布是否均匀?

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晴晴同学在探究石块密度的实验中:

(1)如图所示,石块应放在
A
A
盘(选填“A”或“B”);
(2)根据图示情况完成表格:
金属块质量m/g 金属块体积/cm3 金属块的密度/g?cm-3

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