Question

8．为测出某液体的密度，某校物理兴趣小组用如图所示的装置进行试验：将带有阀门的“U”型管倒置，两个管口分别插入盛有水和某液体的烧杯中；打开阀门，从抽气口抽出适量的空气，待两管中的液面升高到一定高度时，关闭阀门；分别测量出两管内外液面的高度差h_水和h_液；记录的三次实验数据如表所示．
  若当时外界大气压为p₀，三次实验中“U”型管内的气体压强分别为p₁、p₂和p₃，则它们的大小关系是：p₀＞p₁、p₂＞p₃（均选填“＞”、“=”或“＜”）；待测液体的密度为：ρ_液=0.9×10³kg/m³（已知水的密度为ρ_水=1.0×10³kg/m³）．

实验 次数	水面高度差 h水/cm	液面高度差 h液/cm
1	2.7	3.0
2	4.5	5.0
3	7.2	8.0

Answer 1

分析 从液体压强p=ρgh和压力平衡角度分析解决．

解答 解：（1）因为左管中的压强为p₀₌ρ_水gh_水+P₁，所以P₀＞P₁；
（2）P₂=P₀-ρ_水gh_水2，P₃=P₀-ρ_水gh_水3，又因为h_水2＜h_水3，所以P₂＞P₃；
（3）由题意可知左右管内压力处于平衡状态，又由于受力面积相等，所以左管与右管中压强相等；
所以p_液=p_水；
由此可得：ρ_水gh_水1=ρ_液gh_液，ρ_液=$\frac{{ρ}_{水}{h}_{水1}}{{h}_{液1}}$=$\frac{1.0×1{0}^{3}kg/c{m}^{3}×0.027m}{0.03m}$=0.9×10³kg/m³
故答案为：＞；＞；0.9×10³．

点评 此题考查液体压强的计算与理解，注意分析题意整个状态平衡，利用平衡关系分析解决是能力的考查重点．