Question

在一次实验中，小明同学将一块塑料片挡住两端开口的玻璃管下端，竖直的插入水中。

在一次实验中，小明同学将一块塑料片挡住两端开口的玻璃管下端，竖直的插入水中，发现塑料片并不下沉。若向玻璃管内缓缓注入水，当管内水面与管外水面恰好相平时，发现塑料片刚好下沉。
（1）请你解释其中的原因。
（2）通过这个实验，小明同学从中悟出一种测量液体密度的方法。请你利用上述所给的器材测出某种液体的密度，写出其操作方法和待测液体密度的表达式。
求高手解答，明天要上交作业的...

Answer 1

(1)设水面距离塑料片的高度为H，玻璃管中的水面距离塑料片的高度为h，那么塑料片受到两个力，一个外部水对他的压力ρgH，还有玻璃管给的压力ρgh（当然这个题目可以忽略塑料片的厚度按照题目的意思），当管内水面小于管外水面时，即h＜H，那么ρgh＜ρgH，又因为ρgH对塑料片的力向上，ρgh向下，所以塑料片不下沉，当管内水面与管外水面恰好相平时，ρgh=ρgH，他两相等了，塑料片固然下沉。
（2）这里我们将玻璃管里装其他液体，设密度为ρ2，水的密度为ρ1，把玻璃管刻上均匀的刻度，插入水中刻度为n,发现塑料片刚好下沉时记下玻璃管中其它液体的刻度N，根据ρ1gn=ρ2gN算出ρ2=（n/N)*ρ1,即待测液体密度，水的密度已知