专训3-浮力与密度测量-(3).doc

专训3　浮力与密度测量
名师点金：
1．称重法测密度大于水的物体密度，公式：ρ物＝。
2．柱形漂浮物密度的公式：ρ物＝ρ水＝ρ水。
3．密度计可以用来直接测量液体密度、间接测量固体密度。
称重法测密度
1．【中考·青海】由如图所示实验中观察到的数据，计算相应的物理量(g＝9.8 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)。
(1)物体受到的浮力为________N。
(2)物体排开水的体积是__________m3。
(3)物体排开的水重为________N。
(4)物体的密度为__________kg/m3。
(第1题图)　　(第2题图)
2．【中考·衢州】篆刻社团的小柯，对篆刻印章的石头的密度进行测量，相关过程及数据如图，则石头的密度为__________g/cm3，再将它浸没在烧杯中的水里，石头受到的浮力为__________N。(g取10 N/kg)
利用漂浮条件测密度
3．【中考·台州】小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小筒、溢水烧杯、量筒和水。实验步骤如下：
①让小筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20 mL，如图乙；
③将量筒中20 mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；
④将金属块放入小筒，小筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44 mL，如图丁。
(第3题图)
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③和④中，将沾有水的金属块放入小筒，测出的金属块密度将________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。

4．【中考·河南】小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度，他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材，经过思考，想出了如下的实验方法。
(第4题图)
(1)图甲是小亮在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是_________________________________________________________
_
(2)小亮纠正错误后调节好天平，按照以下步骤继续实验：
①将小木块放在天平左盘，天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示，则小木块的质量为________g。
②将玻璃杯中装满水，用细针缓慢地将木块压入水中，使之完全浸没。利用排水法，测出溢出水的质量为30 g，则小木块的体积为________cm3。(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3)
③测出小木块的密度是________g/cm3。
(3)受小亮实验的启发，小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外，又找了一把刻度尺，不用天平也测出了木块的密度。请你将下列测量步骤补充完整：
①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0；
②_______________________________________________________________
________________________________________________________________；
③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为hm；
④小木块密度的表达式：ρ木＝。(用测量的物理量和已知量的符号表示)
(第5题图)

5．【中考·长春】科技小组举办了以“土豆”为主题的实践创新活动，活动内容是测量土豆的密度。在测量土豆密度时，由于没有天平，只有量筒，且整个土豆
无法放入量筒中，小明用如下方法测出土豆的密度。
(1)在烧杯中装入适量的水，让轻质小盘漂浮在水面上。
(2)如图甲所示，将土豆切下一块，放入盘中使其漂浮，在烧杯液面处记下标记。
(3)将盘中的土豆取出后，用盛有50 mL水的量筒向烧杯中加水至标记处，量筒中剩余水的体积为28 mL。
(4)将取出的土豆放入量筒中，如图乙所示，土豆的体积为__________cm3，土豆的密度为__________g/cm3。
6．【中考·北京】小京利用铝块细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。如图所示的四个图是小京正确测量过程的示意图。图中V0、V1、V2、V3分别是量筒中水面所对应的示数。已知水的密度为ρ水，利用图中测量出的物理量和ρ水计算小蜡块的密度，写出小蜡块密度的表达式：______________________。
(第6题图)
7．【中考·随州】为了测量某种不吸水的塑料软泥的密度，刘强同学设计了如图实验步骤：
(第7题图)
　甲：将适量的水装入量杯，水面处刻度值为V1；
乙：将塑料软泥捏成小碗形状，小碗漂浮在量杯中的水面上，水面处刻度值为V2；
丙：将塑料软泥捏成实心团，放入量杯中的水里，泥团漂浮在水面上，用细钢针轻压泥团，使泥团完全浸没水中，水面处刻度值为V3；
丁：将泥团取出，吸干表面水滴，用细线系着泥团称重，测力计示数为F。
(1)请给步骤丙这种方法取一个名字：________；
(2)选取甲、乙、丙三步法测塑料软泥密度，用V1、V2、V3、ρ水表示ρ泥＝____________；
(3)选取甲、丙、丁三步法测塑料软泥密度，用V1、V3、F、g表示ρ泥＝____________。
利用密度计测密度
8．物理课上，老师要求同学们自主选择器材，设计出测量鸡蛋密度的实验。小刚和小军两人各自设计方案进行实验：
小刚的方案：
①取一合适的量杯，盛一定体积的水，记下量杯示数V1；
②将待测鸡蛋放入量杯中，量杯中的水面上升，示数变为V2；
③鸡蛋的体积为________；
④在使用已调节好的托盘天平，按规范的操作来称量鸡蛋的质量m时，通过增、减砝码后，指针偏在分度盘中线右边某处，这时应该(　　)
A．向左调平衡螺母
B．往右盘中加砝码
C．从右盘中减砝码，并移动游码
D．向右移动游码
⑤可测出鸡蛋的密度为ρ鸡蛋＝________。
小军的方案：
①将鸡蛋放入烧杯中，放入适量的水；
②向水中边倒盐边用玻璃棒搅拌，直到鸡蛋悬浮在盐水中(图甲)；
③用密度计(图乙)测量盐水的密度ρ盐水，则鸡蛋的密度ρ鸡蛋＝ρ盐水。
(1)请将小刚同学方案中的空缺部分填写完整。
(2)找出小刚方案中的不足之处：____________________________________
____________________________________________________________________。
(3)两种方案对比(小刚方案中的不足之处已得到修正)，你认为________的方案更好一些，你的理由是______________________。
(第8题图)　　　(第9题图)
9．如图所示，小明往平底试管底部装一些橡皮泥，制成一个“土密度计”测量液体的密度。测得：
(1)“土密度计”在酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)中静止时露出液面的高度为2 cm；
(2)在水中静止时露出液面的高度为3 cm；
(3)在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8 cm；
(4)此硫酸铜溶液的密度为______________kg/m3。
专训答案
专训3
1．(1)0.98　(2)1×10－4　(3)0.98　(4)2×103
点拨：(1)由称重法知F浮＝G－F＝1.96 N－0.98 N＝0.98 N；(2)根据阿基米德原理得V排＝＝＝1×10－4 m3；(3)排开的水重G排＝F浮＝0.98 N；
(4)物体的密度ρ＝＝＝＝2×103 kg/m3。
2．2.5；0.2　点拨：由图知道石头的重力是0.5 N，即质量是50 g；石头的体积是(60－40)mL＝20 cm3，所以石头的密度是ρ＝m/V＝50 g/(20 cm3)＝2.5 g/cm3；将它浸没在烧杯中的水里，石头受到的浮力为F浮＝0.5 N－0.3 N＝0.2 N。
3．(1)3.2　(2)不变　点拨：(1)由图甲和图乙可知，金属块的体积V＝V排水＝20 cm3，因为将金属块放入小筒，小筒漂浮在水面时受到的浮力等于小筒的重力与金属块的重力之和，而小筒浮在水面上时水未溢出，则两次溢出的水所受的重力之和等于金属块的重力，
金属块的重力G＝ρ水gV排水′＝1×103kg/m3×10 N/kg×(20＋44)×10－6m3＝0.64 N，则金属块的质量m＝＝＝0.064 kg，
金属块的密度
ρ＝m/V＝＝3.2×103kg/m3＝3.2 g/cm3。
(2)在实验步骤③和④中金属块的体积一定，将沾有水的金属块放入小筒，相当于减少了小筒排开水的重力，增加了小筒和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，溢出水的重力、质量不变，所以根据ρ＝m/V可知，测出的金属块密度不变。
4．解：(1)应先将游码归零，再调节平衡螺母
(2)①18.6　②30　③0.62
(3)②将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h　④(h－h0)ρ水/(h m－h0)
5．(4)20；1.1　点拨：量筒的示数为48 cm3，则土豆的体积V土豆＝48 cm3－28 cm3＝20 cm3；由漂浮条件知，土豆的质量等于倒入烧杯中水的质量，即m土豆＝ρ水V水＝1.0 g/cm3×(50 cm3－28 cm3)＝22 g，土豆的密度ρ＝m土豆/V土豆＝22 g /(20 cm3)＝1.1 g/cm3。
6．ρ蜡＝ρ水　点拨：由甲、乙两图可知蜡块漂浮时排开水的体积为V1－V0，丙、丁两图利用悬垂法测出蜡块的体积为V2－V3，由漂浮条件m物＝m排，则ρ水V排＝ρ蜡V蜡，ρ水(V1－V0)＝ρ蜡(V2－V3)，ρ蜡＝ρ水。
7．(1)针压法　(2)　(3)
点拨：(2)由甲、乙图知，塑料软泥小碗漂浮在量杯中的水面上，由漂浮条件知m泥＝m排，即ρ泥(V3－V1)＝ρ水(V2－V1)，则ρ泥＝。
8．(1)③V2－V1　④C　⑤m/(V2－V1)
(2)测完体积后再测质量会使测得的质量偏大
(3)小军；简单、准确
9．(4)1.25×103　点拨：设试管长为l，浸入酒精中时露出的长度为l酒精，浸入水中时露出的长度为l水，浸入硫酸铜溶液中时露出的长度为l硫酸铜，底面积为S。由于“土密度计”在液体中均是直立漂浮的，故它在酒精、水和硫酸铜溶液中受到的浮力F酒精、F水和F硫酸铜均等于其重力，则F酒精＝F水＝F硫酸铜，利用阿基米德原理得ρ酒精g(l－l酒精)S＝ρ水g(l－l水)S＝ρ硫酸铜g(l－l硫酸铜)S，代入数据即可求解。

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