试题

如图是吴泽利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计．A为固定支架，其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为2cm，U形管盛水，其右管标有刻度值，为了便于读数，在U形管右管有一个指示液面位置（刻度值）的质量为5g的实心红色浮标，刚好有一半体积浸没在水中，未测量时，U形管水面刚好与a相平，读数时，读取浮标所对的刻度值即可．求（g=10N/kg）：
（1）浮标受到的浮力；
（2）浮标的密度；
（3）当橡皮膜放入某液体中，浮标指示在b处，ab之间的距离为2cm，计算b处的刻度值；
（4）求橡皮膜处的液体压强的大小．

解：（1）浮标受到的浮力F_浮=G=mg=5×10^-3kg×10N/g=0.05N；
答：浮标受到的浮力为0.05N．
（2）∵F_浮=G_浮标
∴ρ_水g

V

2

=ρ_浮gV，
∴ρ_浮标=

1

2

ρ_水=

1

2

×1×10³kg/m³=500kg/m³．
答：浮标的密度为500kg/m³．
（3）橡皮膜处的液体压强的大小P_液=△P_水=ρ_水g△h=ρ_水g2h=10³kg/m³×10N/kg×2×0.02m=400Pa．
∵P_液=ρ_液gh′，
∴b处的刻度值为ρ_液=

P液

gh′

=

400Pa

10N/kg×0.02m

=2×10³kg/m³．
答：b处的刻度值为为2×10³kg/m³．
（4）橡皮膜处的液体压强P=ρ_液gh=2×10³kg/m³×10N/kg×0.02m=400Pa．
答：橡皮膜处的液体压强的大小为400Pa．
解：（1）浮标受到的浮力F_浮=G=mg=5×10^-3kg×10N/g=0.05N；
答：浮标受到的浮力为0.05N．
（2）∵F_浮=G_浮标
∴ρ_水g

V

2

=ρ_浮gV，
∴ρ_浮标=

1

2

ρ_水=

1

2

×1×10³kg/m³=500kg/m³．
答：浮标的密度为500kg/m³．
（3）橡皮膜处的液体压强的大小P_液=△P_水=ρ_水g△h=ρ_水g2h=10³kg/m³×10N/kg×2×0.02m=400Pa．
∵P_液=ρ_液gh′，
∴b处的刻度值为ρ_液=

P液

gh′

=

400Pa

10N/kg×0.02m

=2×10³kg/m³．
答：b处的刻度值为为2×10³kg/m³．
（4）橡皮膜处的液体压强P=ρ_液gh=2×10³kg/m³×10N/kg×0.02m=400Pa．
答：橡皮膜处的液体压强的大小为400Pa．