Question

8．在房間里打開醋瓶蓋滿屋都能聞到醋的酸味，這說明分子在不停的做無規(guī)則運動；如圖的裝置為某學生在科技創(chuàng)新大賽時發(fā)明的可以直接測量液體密度的“密度天平”，其制作過程和原理如下：選擇一根長1.2m的輕質杠桿，調節(jié)兩邊螺母使杠桿在水平位置平衡，在左側離中點10cm的A位置用細線固定一個質量為150g、容積為100ml的容器，右側用細線懸掛一質量為50g的鉤碼（細線的質量忽略不計）；測量時往容器中加滿待測液體，移動鉤碼使杠桿在水平位置平衡，在鉤碼懸掛位置直接讀出液體的密度．則該“密度天平”所能測液體的最大密度為1.5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）不同物體互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散，擴散現(xiàn)象說明分子在不停的做無規(guī)則運動．
（2）在容器中未倒入液體時，直接將相關數(shù)據(jù)代入杠桿的平衡條件公式F₁L₁=F₂L₂中，即可求出鉤碼所在的位置，這就是該“密度天平”的“零刻度”；
鉤碼移至最右端時，該“密度天平”達到了大量程，同樣根據(jù)杠桿的平衡條件，代入相關的數(shù)據(jù)，即可進行求解．

解答 解：
（1）在房間里打開醋瓶蓋滿屋都能能聞到醋的酸味，是發(fā)生了擴散現(xiàn)象，擴散現(xiàn)象說明分子在不停的做無規(guī)則運動．
（2）容器A的位置固定且裝滿液體，鉤碼移動至最右端，容器內液體質量最大，為該“密度天平”達到最大量程，
由圖輕質杠桿的支點在中點O處，則杠桿右側長L=$\frac{1}{2}$×1.2m=0.6m=60cm，
根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，
（m_容器+m_液）g×AO=m_鉤碼g×L，
即：（m_容器+m_液）×AO=m_鉤碼×L，
所以（150g+m_液）×10cm=50g×60cm，
解得：m_液=150g，
容器中加滿待測液體，所以此時液體的密度為：
ρ=$\frac{{m}_{液}}{V}$=$\frac{150g}{100c{m}^{3}}$=1.5g/cm³=1.5×10³kg/m³．
故答案為：分子在不停的做無規(guī)則運動；1.5×10³．

點評 （1）此題考查的是擴散現(xiàn)象，擴散現(xiàn)象說明分子在做永不停息地無規(guī)則運動；
（2）通過杠桿的平衡條件，來間接地測量液體的密度，題目考查的角度比較新穎，能熟練運用杠桿的平衡條件計算出液體的最大質量是本題的關鍵．