8利用浮力测密度(附答案).pdf

1利用浮力测密度利用浮力测密度1利用弹簧测力计测量石块的密度：(水1.0103kg/m3，g 取 10N/kg)图 ZX31(1)用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图 ZX31 甲所示，石块重_N。(2)将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示，石块受到的浮力 F浮_N。(3)石块的密度 石块_g/cm3。(4)完成上述实验后，同学们又将挂在弹簧测力计下的石块浸没到某种液体中，弹簧测力计的示数为 3.2N，则该液体的密度 液体_g/cm3。22017苏州在“测量物质的密度”实验中：图 ZX32(1)用调节好的天平测金属块质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图 ZX32 甲所示，金属块的质量 m为_g。(2)用细线系住金属块放入装有 20mL 水的量筒内，如图乙所示，则金属块的体积 V 为_cm3。(3)计算出金属块密度 _g/cm3。(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定影响，导致所测密度值_(选填“偏大”或“偏小”)。(5)在上面实验的基础上，利用弹簧测力计和该金属块，只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度。增加的步骤是_。盐水密度的表达式 盐水_。(用所测物理量符号表示)3下面是张超同学利用量杯和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析，请完成下列填空。(水1.0103kg/m3)(1)在量杯中装适量的水，读出水面对应的刻度值 V1。(2)把橡皮泥捏成碗状，小心放入量杯使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值 V2，根据_原理可求出橡皮泥的质量。(3)再把橡皮泥团成实心球，放入量杯使之沉入水底，读出此时水面对应的刻度值 V3。(4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为 _。(5)图 ZX33 是整个实验的操作情景，由图中示数可算出橡皮泥的密度是_kg/m3。2图 ZX334小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤如下：让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图 ZX34 甲所示；将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为 20mL，如图乙所示；将烧杯中 20mL 水倒掉，从水中取出金属块，如图丙所示；将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为 44mL，如图丁所示。图 ZX34请回答下列问题：(1)被测金属块的密度是_g/cm3。(2)在实验步骤和中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将_(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。5小明想测量一块塑料的密度，由于其密度小于水，在水中不能下沉，小明在该塑料块下方悬挂了一铁块，按照如图 ZX35 甲、乙、丙、丁所示顺序，测出了该塑料块的体积和质量。图 ZX35(1)图丁中塑料块的质量是_g。(2)这种塑料的密度是_kg/m3。(3)仔细分析实验过程，你认为小明在天平使用过程中的不规范之处是_。(4)为了减小实验误差，你认为合理的顺序是_。(将图重新排序)6小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度。图 ZX36 是小曼正确测量过程的示意图。已知水的密度为 1.0103kg/m3，g 取 10N/kg。实验过程如下：图 ZX363将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，记录量筒中水的体积。将拴有石子的物块置于量筒内的水中，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为 66mL。将待测液体倒入另一量筒中，如图丙所示，记录量筒中待测液体的体积。将上述石子和物块擦干后，置于量筒内的待测液体中，如图丁所示，量筒中液面所对应的示数为 70mL。由以上实验可知：(1)石子和物块在水中所受的总浮力为_N。(2)待测液体的密度为_kg/m3。7小明同学到宜兴龙背山森林公园游玩，在山洞里捡到一个形状不规则、不溶于水的物体，在物理老师的帮助下到实验室进行了如下操作：(1)把该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图 ZX37 甲所示，说明该物体的密度_水的密度，此时物体所受浮力_物体的重力，对杯底的压力_物体的重力。(均选填“大于”“等于”或“小于”)图 ZX37(2)小明往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到待测物体悬浮，随即停止加盐，如图乙所示。(3)小明测出一只待用的空烧杯的质量为 63.8g。(4)他取出玻璃杯中的待测物体，把盐水倒入空烧杯，用调好的天平测杯子和盐水的总质量，如图丙所示，天平的示数为_g。(5)将烧杯中的盐水全部倒入量筒，如图丁所示，量筒内盐水的体积为_mL。(6)通过以上实验，可以得到待测物体的密度为_kg/m3。(7)一同做实验的小华认为只要稍微改变一下实验的顺序，就可以减小实验误差，你认为小华是怎样改变实验顺序的：_。将步骤(1)(6)重新排序8小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心)，小芳想知道金属挂饰的材质，于是从学校实验室借了一些器材来测量它的密度。(1)她将天平放在水平桌面上，把游码轻轻拨至标尺_零刻度线处，稳定时发现分度盘如图 ZX38 甲所示，要使横梁水平平衡，应将右侧的平衡螺母往_(选填“右”或“左”)调。图 ZX38(2)将挂饰放在已调好的天平上，测出其质量为 21.6g。(3)当她想测量挂饰的体积时，发现忘了借量筒，在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。她的测量过程如下：往烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为 150g。用细绳将挂饰拴好并浸没在水中(如图乙所示，挂饰不接触杯底，无水溢出)。在右盘中加减砝码并移动游码，当天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图乙所示，此时天平的示数为_g，则挂饰的体积为4_。(已知 水1.0103kg/m3)(4)小芳计算出金属挂饰的密度为_g/cm3；通过对照密度表(见下表)可知该金属挂饰可能是_制品。物质金银铜铁铝密度/(kgm3)19.310310.51038.91037.91032.71039.某实验小组利用杠杆平衡条件测固体密度。图 ZX39实验器材待测小石块，杠杆及支架，细线，钩码数个，刻度尺，烧杯，适量水。实验过程(1)把杠杆的中点固定在支架上，并调节杠杆在水平位置平衡。(2)用细线将小石块拴好，把小石块和钩码 m 分别挂在杠杆的两边，调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡。(3)分别量出小石块悬挂处与支点间的距离 L 和钩码悬挂处与支点间的距离 l，由杠杆平衡条件得出小石块的质量为_。(4)在烧杯内加入适量水，将小石块浸没在水中，保持 L 不变，调节钩码 m 的悬挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡。(5)量出钩码所挂处与支点间的距离 d，则小石块所受水的浮力为_。(6)若水的密度为，由阿基米德原理得出小石块的体积为_。(7)由密度公式求出小石块的密度为_。10小明自制土密度计并测定盐水的密度。图 ZX310实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。实验步骤：A在竹筷一端缠上适量细铅丝，制成土密度计，用刻度尺测竹筷的长度 L；B把土密度计放入盛水的烧杯中，密度计漂浮时处于_(选填“平衡”或“非平衡”)状态，此时用刻度尺测出液面上方竹筷的长度 h1(如图 ZX310 所示)；C_。请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：(1)竹筷一端缠上细铅丝，是为了_。(2)被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积_(选填“越小”或“越大”)，所以密度计刻度的特点是_(选填“上大下小”或“下大上小”)。(3)被测盐水的密度表达式：盐水_。(不计铅丝体积，水的密度用 水表示)(4)竹筷密度的表达式：竹筷_。(铅丝质量、体积忽略不计)5 参考答案参考答案1(1)4.8(2)2(3)2.4(4)0.8解析(3)石块的体积 VV排F浮水g2104 m3200 cm3，2 N1.0 103 kg/m3 10 N/kg石块的质量 m 0.48 kg480 g，则石块的密度 2.4 g/cm3。Gg4.8 N10 N/kgmV480 g200 cm3(4)将挂在弹簧测力计下的石块浸没到某种液体中，弹簧测力计的示数为 3.2 N，所以 F浮GF示4.8 N3.2 N1.6 N，液体的密度 液0.8103 kg/m30.8 g/cm3。F浮V排g1.6 N2 104 m3 10 N/kg2(1)27(2)10(3)2.7(4)偏小(5)将金属块挂在弹簧测力计下方，浸没于盐水中，读出弹簧测力计的示数 FmgFgV3(2)阿基米德(4)(5)1.75103水（V2V1）V3V14(1)3.2(2)不变解析(1)根据题图甲与图乙的对比，得出金属块的体积 V20 mL20 cm3，将金属块取出，即图丙中液面离溢水杯口的体积为 20 cm3，然后将金属块放入小空筒，此时又溢出水 44 cm3，小空筒漂浮，此时金属块和小空筒排开水的总体积 V排20 cm344 cm364 cm3，且此时小空筒受到的浮力大小等于金属块的重力大小，因此金属块的总质量为排开水的质量，即金属块的重力为 GF浮水V排g，金属块的质量为 m 水V排1.0103 Gg水V排ggkg/m364 cm364 g，故金属块的密度为 3.2 g/cm3。mV64 g20 cm3(2)在实验步骤和中测得的金属块的体积一定，在实验步骤和中，将沾有水的金属块放入小空筒，相当于减少了小空筒排开水的重力，增加了小空筒和金属块排开水的重力，而且减少量等于增加量，故金属块排开水的体积不变，所受浮力不变，则其重力、质量不变，所以根据 可知，测出的金属块密度不变。mV5(1)16.2(2)0.81103(3)先测了体积后测量质量，会造成质量测量值偏大，密度偏大(4)丁、甲、丙、乙解析(3)实验中先测了塑料块的体积，然后测量其质量，会使得质量的测量值偏大，密度偏大。(4)如果采用先将塑料块浸没再提出的方式测体积，会使体积的测量值偏大，所以为了减小误差，应先测量塑料块的质量，再读取铁块的体积，最后浸没塑料块，因此合理的顺序应为丁、甲、丙、乙。6(1)0.16(2)0.8103解析(1)题图甲中水的体积是 50 cm3，在图乙中石子和物块排开水的体积是 66 cm350 cm316 cm3，石子和物块在水中所受的总浮力 F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg16106 m30.16 N。(2)石子和物块在水中处于漂浮状态，所以它们的总重力 GF浮0.16 N。图丙中液体的体积是 50 cm3，在图丁中石子和物块排开待测液体的体积是 70 cm350 cm320 cm3。由于石子和物块在待测液体中处于漂浮状态，所以浮力等于它们的总重力 F浮G0.16 N。可得 液0.8103 kg/m3。F浮gV排0.16 N10 N/kg 20 106 m37(1)大于小于小于(4)121(5)55(6)1.04103(7)(1)(2)(4)(5)(3)(6)6解析(7)在将盐水倒入量筒中时，烧杯壁会附着一些盐水，致使盐水不能全部倒入量筒，测得的体积偏小，由密度 可知，该测量值比真实值偏大，因此实验顺序可改为(1)(2)(4)(5)(3)(6)。mV8(1)左端右(3)152.42.4 cm3(4)9.0铜9(3)m(5)mg(6)m(7)lLldLldLlld10平衡把土密度计放入待测盐水中，静止后用刻度尺测出液面上方竹筷的长度 h2(1)使竹筷能够竖直漂浮在液体中(2)越小下大上小(3)水（Lh1）Lh2(4)水（Lh1）L解析(1)铅丝的密度比较大，在液体中能够浸没，并且密度计重心越低越稳定，使密度计能够竖直漂浮在液体中。(2)根据漂浮条件，密度计在液体中处于漂浮状态，浮力与重力相等，因此密度计在水中与在盐水中所受的浮力相等，即 F浮液gV排，当液体密度越大时，V排越小，此时密度计浸在液体中的深度越小，所以密度计的刻度特点是下大上小。(3)在水中时：F浮水gV排 1水gS(Lh1)；在盐水中时：F浮盐水gV排 2盐水gS(Lh2)。因为浮力相等，所以 水gS(Lh1)盐水gS(Lh2)，即 盐水。(4)竹筷漂浮时 F浮G竹筷，即 水gS(Lh1)竹筷水（Lh1）Lh2gSL，所以 竹筷。水（Lh1）L