(2012•昌平区一模)为了测量某种液体的密度,小青找到一支平底试管,在试管中放少许细砂,如图所示,刻线A在平底上某一位

(2012•昌平区一模)为了测量某种液体的密度,小青找到一支平底试管,在试管中放少许细砂,如图所示,刻线A在平底上某一位置,小青将平底试管放在水中,试管直立漂浮在水面上,在水面和试管相平处记下刻线B,如果在试管上方作用一个竖直向上的拉力F1,可以将试管提升到水面与刻线A 相平.如果将平底试管放到某种液体中,需要对试管施加一个竖直向下的压力F2,才能使液面与刻线A 相平,量出刻线A和B 到试管底部的距离比
hA
hB
=[2/3].则用F1、F2和ρ表示这种液体的密度是
3F1+F2
2F1
ρ
3F1+F2
2F1
ρ
.(设水的密度为ρ
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joe7752001 春芽

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设平底试管的底面积为S,试管和沙子的总重为G,
(1)将平底试管放在水中,试管直立漂浮在水面上,F=G=ρVg=ρShBg,
(2)在试管上方作用一个竖直向上的拉力F1,F1+F′=G=ρShBg,
即F1V′g=F1ShAg=ρShBg,所以
F1ShBg-ρShAg,
hB-hA=
F1
ρ水Sg;

hA
hB=[2/3],
∴hA=
2F1
ρ水Sg;-------------①
(3)将平底试管放到某种液体中,使液面与刻线A相平,对试管施加一个竖直向下的压力F2,则F2+G=F″,
即F2ShBg=ρShAg,

hA
hB=[2/3],
∴hA=
2F2
2ρ液Sg−3ρ水Sg;---------------②
由①②可得:

2F1
ρ水Sg=
2F2
2ρ液Sg−3ρ水Sg,
解得:
ρ=
3F1+F2
2F1ρ
故答案为:
3F1+F2
2F1ρ

1年前

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