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文檔簡介

中考物理熱點復(fù)習(xí)精講精練熱點52特殊方法測物體的密度(精練)1.在勞動實踐活動中,物理興趣小組的同學(xué)用大豆、核桃、花生等食材制作營養(yǎng)豆?jié){,并測量營養(yǎng)豆?jié){的密度。(1)小明的實驗過程:①用調(diào)好的天平測量燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量,所加砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,總質(zhì)量為g;②部分豆?jié){倒入量筒,測出燒杯和剩余豆?jié){的質(zhì)量為30g。根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算豆?jié){的密度為kg/m3。(2)小亮的方法:①用調(diào)好的天平測量空燒杯的質(zhì)量m1;②向空燒杯中倒入適量豆?jié){,測量燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量m2;③將燒杯中的豆?jié){倒入量筒中,記下量筒中豆?jié){的體積V。你認(rèn)為(填“小明”或“小亮”)的實驗方法所測密度誤差較大,理由是。(3)測量結(jié)束后,小明把核桃放入水中,發(fā)現(xiàn)核桃漂浮在水面上,他想測量核桃的密度,于是挑選了一個不透水的核桃(如圖丙),卻發(fā)現(xiàn)無法放入量筒中。聰明的小明利用彈簧測力計、小桶、細(xì)線、細(xì)鐵絲、裝滿水的溢水杯,也測出了核桃的密度。實驗步驟:①用彈簧測力計測出小桶所受的重力G;②;③。請補(bǔ)全主要步驟,用所測物理量的符號寫出核桃密度的表達(dá)式ρ=(水的密度用ρ水表示)。2.某校物理興趣小組進(jìn)行創(chuàng)新實驗活動。不同小組選擇不同器材進(jìn)行測量物質(zhì)的密度。(1)甲小組的同學(xué)設(shè)計了如下實驗測密度:按照圖1中甲、乙、丙所示的方法測出了木塊的密度,實驗步驟如下:①向容器內(nèi)倒入適量的水,水的體積記作V1;②將木塊輕輕放入容器中,液面上升至V2;③用細(xì)針將木塊按壓,使,液面上升至V3.④請根據(jù)實檢數(shù)據(jù)計算出木塊密度ρ=。(已知水的密度為ρ水)(2)乙小組設(shè)計了用杠桿測量液體的密度:如圖2所示,輕質(zhì)杠桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動,在A、B兩端分別掛有兩個完全相同的正方體C、D(邊長為10cm,重力為20N),OA=10cm,OB=8cm。小聰向容器中倒入不同密度的液體,每次都將C浸沒入液體中,移動物體D,便杠桿在水平位置平衡;OB上便可以標(biāo)出不同液體的密度值。①當(dāng)物體C浸沒在水中時,物體D移動到E點時杠桿恰好水平靜止,那么OE的長度為5cm,在E點標(biāo)上ρ水。②這個密度稱能夠測量的最小液體密度為kg/m3。3.小明同學(xué)從家里帶了兩塊積木,到學(xué)校實驗室測其密度。(1)將天平放在水平臺上,游碼調(diào)到標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線的右側(cè),應(yīng)向(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,直至橫梁平衡。(2)用天平測一塊積木的質(zhì)量,天平平衡時如圖甲所示,積木質(zhì)量為g。(3)量筒中裝適量水如圖乙所示,將積木壓沒在量筒的水中,液面與40mL刻度線相平,則積木體積為cm3,積木密度為kg/m3。(4)如果考慮到積木吸水,用以上方法測得積木密度值偏(填“大”或“小”)。(5)小軍同學(xué)用不同的方法測出了另一塊積木的密度,請幫助他把實驗步驟補(bǔ)充完整。①用天平測出積木的質(zhì)量為m;②把一塊石塊系在積木下,用測力計吊著積木和石塊,,靜止時讀出測力計的示數(shù)為F1;③把掛在測力計下的積木和石塊浸沒在水中(如圖丙),靜止時讀出測力計的示數(shù)為F2;④積木密度表達(dá)式:ρ積木=(水的密度已知,用ρ水表示,不考慮積木吸水)。4.物理探究學(xué)習(xí)小組的文華同學(xué)在物理學(xué)習(xí)小組的某次活動中完成了以下實驗并實現(xiàn)了不用天平和量筒測量出鐵塊密度的特殊方法:①用彈簧測力計測出一個帶蓋子的空玻璃瓶的重力,如圖甲所示;②用手拿著這個蓋緊瓶蓋的空玻璃瓶浸沒在水中,放手后發(fā)現(xiàn)玻璃瓶上浮;③將一個鐵塊裝入玻璃瓶并蓋緊蓋子,放入水中放手后發(fā)現(xiàn)玻璃瓶下沉;④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,掛在彈簧測力計上,保持玻璃瓶豎直,然后從圖乙所示位置慢慢浸入水中,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了彈簧測力計的示數(shù)下與玻璃瓶下表面浸入水中深度h的關(guān)系圖象如圖丙所示;(1)裝有鐵塊的玻璃瓶全部浸沒在水中時受到的浮力是N。(2)BC段說明物體受到的浮力大小與浸沒的深度(填“有關(guān)”或“無關(guān))。(3)在第②操作步驟中空玻璃瓶浸沒在水中時受到的浮力為N。(4)認(rèn)真分析以上實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象后發(fā)現(xiàn),物體的沉浮與物體的重力和所受浮力有關(guān),其中上浮的條件是。(5)若圓柱形容器的底面積為80cm2,在乙圖中,當(dāng)玻璃瓶浸沒后,水又對容器底的壓強(qiáng)增加了Pa。(6)細(xì)心的文華同學(xué)發(fā)現(xiàn)玻璃瓶上還標(biāo)有100mL的字樣,于是在裝有鐵塊的玻璃瓶內(nèi)裝滿水并蓋上瓶蓋,再用彈簧測力計測出總重力,如圖丁所示,此時彈簧測力計示數(shù)為3N,根據(jù)以上數(shù)據(jù)他算出了鐵塊的密度為kg/m3。5.小明在“探究浸在液體中的物體所受浮力大小規(guī)律”的實驗中,做了如圖所示的實驗,將同一物體A逐漸浸入密度為ρ0的液體中,并通過觀察彈簧測力計示數(shù)的變化規(guī)律,得出以下一些結(jié)論:(1)分析比較圖中的甲、乙、丙可初步得出結(jié)論:當(dāng)液體的密度相同時,物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力。分析比較圖中的甲、丙、丁可初步得出結(jié)論:當(dāng)物體排開液體的體積相同時,物體所受浮力與其浸沒在液體中的深度(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。(2)由實驗可知,物體A的重力為N,密度為(用相關(guān)的物理量表示)。(3)同組的小華同學(xué)利用浮力測出了金屬塊B的密度,具體操作如下:①取棱長為a的正方體木塊放入裝有適量液體(密度為ρ0)的燒杯中,待木塊靜止后用刻度尺測出此時木塊有會露出液面,如圖甲所示,則木塊底部所受液體的壓強(qiáng)是(用相關(guān)的物理量表示)。②將金屬塊B放在木塊中央,待木塊靜止后用刻度尺測出此時木塊露出液面的高度為h1,如圖乙所示。③用體積可忽略不計的細(xì)線將金屬塊B系在木塊中央,放入液體中,待木塊靜止后測出此時木塊露出液面的高度為h2,如圖丙所示。④則金屬塊B的密度ρB=(用相關(guān)的物理量表示)。6.小王在學(xué)習(xí)完杠桿知識后,想利用杠桿和浮力知識測一石塊的密度,設(shè)計實驗如下,請你幫他完成本實驗。(1)取一個杠桿,調(diào)使杠桿在水平位置平衡;(2)如圖甲,將石塊用細(xì)線拴住掛在杠桿左側(cè)A位置,將另一個物體掛在杠桿右側(cè),并調(diào)節(jié)物體的位置,使杠桿再次在水平位置平衡,記下位置B,用刻度尺測出OB的距離,記作l1;(3)如圖乙,將石塊浸沒水中,調(diào)節(jié)物體的位置,使杠桿再次在,記下物體位置B',用刻度尺測出OB'的距離l2;(4)由以上步驟可得,石塊的密度:ρ=(用l1、l2、ρ水表示)。7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)“的實驗中,提出如下猜想:猜想一,浮力的大小與液體的密度有關(guān)猜想二,浮力的大小與浸入液體的深度有關(guān)為了驗證以上猜想是否正確,小北選擇了裝有細(xì)沙的柱形塑料容器和其他實驗器材進(jìn)行探究,實驗過程如圖所示。(1)根據(jù)實驗步驟d和(填序號),可以確定猜想一是正確的,可得出初步結(jié)論:浮力大小與液體密度有關(guān),排開液體體積一定時,液體的密度越大,物體所受的浮力越:。(2)用手拿著這個蓋緊瓶蓋的空塑料容器浸沒在水中,放手后發(fā)現(xiàn)塑料容器上浮,空塑料容器浸沒在水中時受到的浮力為N,小北實驗后發(fā)現(xiàn),物體的沉浮與物體的重力和所受浮力有關(guān),其中上浮的條件是浮力重力(選填“大于”小于”或“等于”)由此小北想到了一個問題:怎么利用浮力測出比水密度小的物體的密度呢?(3)小北找來實驗器材有:木塊、彈簧測力計(0~5N)、底部固定有滑輪的水槽、細(xì)線及足量的水。①現(xiàn)用彈簧測力計測木塊的重力,此時測力計示數(shù)為N;再用細(xì)線繞過滑輪將木塊與測力計連接起來接著往水槽中倒入適量的水,使木塊浸沒在水中,如圖乙,木塊在水中靜止時測力計示數(shù)為1.6N,此時木塊所受的浮力為N.她利用定滑輪改變力的方向的作用,巧妙的得到了木塊的密度為kg/m3.②小北分析發(fā)現(xiàn),保持物體始終浸沒,如果把水換成其他液體,測力計的示數(shù)就會不同,于是他把測力計的刻度改成相應(yīng)的密度值,將該裝置改為量液體密度的“密度計“,原測力計的1.0N刻度處標(biāo)注為kg/m38.苗苗在家中自制了一個簡易密度計并用它來測定鹽水的密度。實驗器材有:刻度尺、圓柱形竹筷、細(xì)鉛絲、燒杯、水、待測鹽水。實驗步驟如下:①用刻度尺測出竹筷的長度L;②竹筷的下端纏上適量的細(xì)鉛絲;③把自制的密度計放入盛水的燒杯中,靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h1(如圖所示);④把自制的密度計放入盛鹽水的燒杯中,靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h2,根據(jù)上面的步驟回答下列問題:(1)竹筷下端纏上適量的細(xì)鉛絲,主要目的是(選填“降低重心”或“增大支撐面”)使竹筷能漂浮在液面;(2)密度計是利用浮力重力的條件工作的,竹筷下表面受到水的壓強(qiáng)竹筷下表面受到鹽水的壓強(qiáng)(均選填“大于”、“等于”或“小于”);(3)被測液體的密度越大,密度計排開液體的體積(選填“越小”或“越大”);(4)被測鹽水的密度表達(dá)式:ρ鹽水=(不計鉛絲體積,水的密度為ρ水);(5)小軍也用吸管也制作了一個密度計,他發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小。導(dǎo)致用此密度計測量液體密度時誤差較大,為此同學(xué)們提出了如下改進(jìn)方案,其中可行的是。A.換大的容器盛放液體做實驗B.換更細(xì)的吸管制作密度計C.適當(dāng)減小密度計的配重9.在初三物理測量密度的專題實驗復(fù)習(xí)課上,同學(xué)們總結(jié)了很多關(guān)于密度測量的知識,下面是曉麗和小彬同學(xué)總結(jié)的密度測量方法:(1)曉麗在家中自制了一個簡易密度計并用它來測定鹽水的密度。實驗器材有:刻度尺、圓柱形竹筷、細(xì)鐵絲、燒杯、水、待測鹽水。實驗步驟如下:a、用刻度尺測出竹筷的長度L;b、竹筷的下端纏上適量的細(xì)鐵絲c、把自制的密度計放入盛水的燒杯中,靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h1.(如圖丁所示);d、把自制的密度計放入盛鹽水的燒杯中,靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h2根據(jù)上面的步驟回答下列問題:①密度計是利用浮力重力的特點工作的,水對竹筷下表面的壓強(qiáng)鹽水對竹筷下表面的壓強(qiáng)。(兩空均選填“大于”、“等于”或“小于”)②被測鹽水的密度表達(dá)式:ρ鹽水=(不計鐵絲體積,水的密度為ρ水)(2)小彬同學(xué)在看過曉麗同學(xué)簡易密度計后,提出了更加大膽的猜想,設(shè)計了一個密度秤。如圖所示,小彬利用圖所示裝置來測量燒杯中液體的密度,已知物塊的體積時80cm3,圖甲、乙中物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧測力計示數(shù)如圖所示。①圖乙中,物塊受到的浮力為N,燒杯中液體的密度為g/cm3;②小彬?qū)Ρ緦嶒炘磉M(jìn)行了進(jìn)一步分析,從而得到彈簧測力計的示數(shù)與被測液體的密度之間的函數(shù)關(guān)系,則符合此關(guān)系的應(yīng)是圖丙中的圖線(選填“a”、“b”或“c”)③根據(jù)上述結(jié)論,小彬?qū)椈蓽y力計刻度進(jìn)行重新標(biāo)度,將圖乙裝置改裝成一個密度秤,它的零刻度應(yīng)標(biāo)在N處,用它測量時,待測液體密度ρ液應(yīng)不超過g/cm3。10.2022年北京冬季奧運會的吉祥物冰墩墩可謂是一“墩”難求。如圖所示是小明的一個PVC材質(zhì)的冰墩墩鑰匙掛件,已知PVC的密度大于水的密度,下面是他和同學(xué)共同利用學(xué)過的物理知識測其密度時進(jìn)行的操作和分析:(1)小明首先取來托盤天平放在水平桌面上,并將游碼;發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線的右側(cè),則應(yīng)該將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié);(2)由于冰墩墩的無法放入到量筒中測體積,于是他們按照以下步驟進(jìn)行實驗:①天平平衡后,小明把冰墩墩輕輕放入燒杯并一起放在天平左盤上,向右盤中加減砝碼使天平平衡,如圖2甲所示,此時的質(zhì)量是g;②取出冰墩墩,往該燒杯中加入適量的水,用調(diào)節(jié)好的天平測量燒杯和水的質(zhì)量,天平再次平衡時如圖2乙所示;③將冰墩墩緩慢地放入燒杯,浸沒在水中并沉底。待水面穩(wěn)定后,在水面到達(dá)的位置處作標(biāo)記A,用調(diào)節(jié)好的天平測量燒杯、水和小飾品的質(zhì)量,天平平衡后如圖2丙所示;④從燒杯的水中取出冰墩墩,再往燒杯內(nèi)加水,直到水面到達(dá)所作標(biāo)記A處為止,用調(diào)節(jié)好的天平測量燒杯、水的質(zhì)量,如圖2丁所示;(3)根據(jù)上述實驗步驟可知這個冰墩墩的密度為kg/m3;(4)小明與同學(xué)討論交流后得到以下觀點:從以上(2)的4個實驗步驟中可以省去(填序號)的操作,仍能計算出小飾品的密度;第④步驟中,從燒杯水中取出小飾品時帶走一部分水,則小飾品密度的測量值和真實值相比(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(5)小明測出“冰墩墩鑰匙掛件”的密度后,想利用密度已知的“冰墩墩鑰匙掛件”和彈簧測力計、燒杯、細(xì)線測量酒精的密度,實驗操作步驟如下所示:a.用細(xì)線將“冰墩墩鑰匙掛件”栓好,掛在彈簧測力計下,讀出測力計的示數(shù)為F1;b.在燒杯中倒入適量的酒精,將掛在彈簧測力計下的“冰墩墩鑰匙掛件”浸沒在酒精中,讀出測力計示數(shù)為F2;根據(jù)上述實驗步驟,請你幫助小明推導(dǎo)出該酒精密度ρ酒的表達(dá)式(表達(dá)式用F1、F2及“冰墩墩鑰匙掛件”密度ρ表示,推導(dǎo)過程要有必要的文字說明)。11.給你一個已知密度的實心鉛塊、一只彈簧測力計、細(xì)線和一杯待測的油,請利用浮力有關(guān)的知識設(shè)計實驗方案,測出油的密度。簡要寫出你的實驗步驟及計算表達(dá)式。(用文字及相關(guān)的物理量符號表示)(1);(2);(3)根據(jù)表達(dá)式ρ油=,求出油的密度。

答案詳解1.【分析】(1)天平讀數(shù)時應(yīng)該是砝碼加游碼的示數(shù);讀出量筒中液體的體積;物質(zhì)密度是物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值;(2)根據(jù)公式,分別分析質(zhì)量和體積的偏差,即可得出是偏大還是偏小;(3)根據(jù)G=mg算出核桃的質(zhì)量,當(dāng)核桃浸沒時,溢出水的體積等于核桃的體積,利用密度公式表示出核桃的密度。【解答】解:(1)燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量為:m1=50g+20g+1.6g=71.6g;量筒中液面位置如圖乙所示,則量筒中豆?jié){的體積為:V=40mL=40cm3,量筒內(nèi)豆?jié){的質(zhì)量為:m=m1﹣m2=71.6g﹣30g=41.6g,豆?jié){的密度為:ρ===1.04g/cm3=1.04×103kg/m3;(2)小亮將燒杯中的豆?jié){全部倒入量筒中,會有一部分的豆?jié){粘在燒杯上而倒不干凈,導(dǎo)致量筒中的豆?jié){偏少,根據(jù)公式ρ=知測得的密度比真實值偏大,所以小亮所測密度誤差較大;(3)當(dāng)核桃浸沒時,溢出水的體積等于核桃的體積,利用排水法測量出核桃的體積,故步驟為:①用彈簧測力計測出小桶所受的重力G;②把核桃輕輕放入裝滿水的溢水杯中,核桃漂浮,用彈簧測力計測出小桶和溢出水的總重力G1,③用細(xì)鐵絲把核桃壓入水中,使核桃全部浸沒,用彈簧測力計測出小桶和溢出水的總重力G2,漂浮時溢出水的重力為:G排=G1﹣G,根據(jù)漂浮時浮力等于重力以及阿基米德原理知,核桃的重力為:G核桃=G排=G1﹣G,核桃全部浸沒時,溢出水的重力為:G排′=G2﹣G,根據(jù)阿基米德原理知此時的浮力為:F?。紾排′=G2﹣G,核桃的體積為:V=V排′==,核桃的密度為:ρ=====?ρ水。故答案為:(1)71.6;1.04×103;(2)小亮;將燒杯中的豆?jié){全部倒入量筒中,會有一部分的豆?jié){殘留在燒杯壁上而倒不干凈,因此所測的體積會偏??;(3)②把核桃輕輕放入裝滿水的溢水杯中,核桃漂浮,用彈簧測力計測出小桶和溢出水的總重力G1;③用細(xì)鐵絲把核桃壓入水中,使核桃全部浸沒,用彈簧測力計測出小桶和溢出水的總重力G2;?ρ水。2.【分析】(1)由圖(1)中的乙可知,木塊處于漂浮狀態(tài),受到的浮力和自身的重力相等,甲、乙兩次容器內(nèi)液體的差值即排開液體的體積,根據(jù)密度公式和重力公式求出排開水的重力,根據(jù)阿基米德原理得出等式求出木塊的質(zhì)量,由甲丙可知木塊浸沒時排開水的體積即為木塊的體積,根據(jù)密度公式求出木塊的密度。(2)②根據(jù)F1L1=F2L2知:在L1、F2不變時,拉力F1越大,L2越大,即液體密度越小,OB越大;根據(jù)杠桿的平衡條件分析出物體在B點時拉力FA′,對物體C受力分析算出此時的浮力F浮C′,在根據(jù)阿基米德原理算出液體的密度?!窘獯稹拷猓海?)測量密度需要知道質(zhì)量和體積,故需要知道木塊體積,故需要補(bǔ)充:③用細(xì)針將木塊按壓,使木塊浸沒,液面上升至V3由圖乙可知,木塊處于漂浮狀態(tài),受到的浮力和自身的重力相等,F(xiàn)?。紾=mg,由甲乙可知,木塊排開水的體積:V排=V2﹣V1,由ρ=和G=mg可得,木塊排開水的重力:G排=m排g=ρ水V排g=ρ水(V2﹣V1)g,由阿基米德原理可得:F浮=G排,即mg=ρ水(V2﹣V1)g,則木塊的質(zhì)量:m=ρ水(V2﹣V1),因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,所以,由甲丙可知,木塊的體積:V=V3﹣V1,木塊的密度:ρ==。(2)②液體密度越小,浮力越小,拉力越大,根據(jù)F1L1=F2L2可知:在L1、F2不變時,拉力F1越大,L2越大,最大為OB,即OB=8cm根據(jù)FAOA=FBOB,所以FA′=×FB=×20N=16N,物體C受到的力:A點對C的拉力FA′、浮力F浮C′、重力故物體C受到的浮力為:F浮C′=GC﹣FA′=20N﹣16N=4N;根據(jù)F?。溅岩篻V排知液體的密度為:ρ液小===0.4×103kg/m3。故答案為:(1)木塊浸沒;;(2)0.4×103。3.【分析】(1)天平的調(diào)節(jié)原則是:左偏右調(diào),右偏左調(diào);(2)確定天平標(biāo)尺的分度值,物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼(以左側(cè))對應(yīng)的刻度值;(3)量筒的分度值為1cm3,積木的體積等于水和積木的總體積減去水的體積;根據(jù)ρ=求出積木的密度;(4)如果考慮到積木吸水,測得積木的體積偏小,根據(jù)ρ=分析密度變化;(5)根據(jù)浮力知識,若測出積木完全浸沒時的浮力,則可根據(jù)V=V排=計算出積木的體積,從而計算出積木的密度?!窘獯稹拷猓海?)發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線的右側(cè),則應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié),使天平橫梁在水平位置平衡。(2)圖2中標(biāo)尺的分度值為0.2g,則石塊的質(zhì)量:m=10g+5g+1g=16g;(3)圖乙中水的體積20ml,水和積木的總體積為40ml,則積木的體積:V=40ml﹣20ml=20ml=20cm3積木的密度:ρ積木===0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,(4)如果考慮到積木吸水,測得積木的體積偏小,根據(jù)ρ=可知,用以上方法測得積木密度值偏大;(5)②把一塊石塊系在積木下,用測力計吊著積木和石塊,只讓石塊浸沒在水中,靜止時讀出測力計的示數(shù)為F1;此時石塊沒入水中排開水的體積就是自身的體積,此時受到的浮力F浮1=ρ水gV石塊=G木+G石塊﹣F1﹣﹣﹣①③把掛在測力計下的積木和石塊浸沒在水中(如圖丙),靜止時讀出測力計的示數(shù)為F2;此時受到的浮力F浮2=ρ水g(V石塊+V積木)=G木+G石塊﹣F2﹣﹣﹣②由①﹣②可得V積木=,④積木密度表達(dá)式:ρ積木===?ρ水。故答案為:(1)左;(2)16;(3)20;0.8×103;(4)大;(5)②只讓石塊浸沒在水中;④?ρ水。4.【分析】(1)由圖丙知,當(dāng)瓶子浸入深度為0時可知彈簧測力計示數(shù)為瓶子和鐵塊的總重力;當(dāng)瓶子浸入深度達(dá)到6cm后彈簧測力計不再減小,可知瓶子的狀態(tài),根據(jù)稱重法測浮力得出浸時受到的浮力;(2)物體受到的浮力:F?。紾﹣F,根據(jù)BC段測力計示數(shù)不變分析;(3)浮力的大小與液體密度和物體浸入液體的體積有關(guān),空玻璃瓶浸沒在水中與裝有鐵塊的瓶子浸沒在水中時浸入水中體積相等,據(jù)此分析;(4)比較物體重力、受到浮力的大小關(guān)系,結(jié)合物體的狀態(tài),確定物體上浮條件;(5)根據(jù)體積公式得出液面上升的高度,根據(jù)△p=ρgh可計算壓強(qiáng)的增加量;(6)由圖甲知,瓶子重力,從而計算鐵塊重力,計算出瓶中加入水的重力,由密度公式可得加入水的體積,從而得到鐵塊體積,由密度公式計算鐵塊的密度大小?!窘獯稹拷猓海?)由圖丙知,當(dāng)瓶子浸入深度為0時,彈簧測力計示數(shù)為瓶子和鐵塊的總重力,即G總=2.2N;當(dāng)瓶子浸入深度達(dá)到6cm后彈簧測力計不再減小,說明瓶子浸沒在水中,示數(shù)F=0.6N,根據(jù)稱重法測浮力,所以受到的浮力:F浮=G總﹣F=2.2N﹣0.6N=1.6N;(2)物體受到的浮力大小:F?。紾﹣F,BC段測力計示數(shù)F不變,則受到的浮力大小不變,而深度增加,所以說明物體受到的浮力大小與浸沒的深度無關(guān);(3)由阿基米德原理,浮力的大小與排開液體的密度和體積有關(guān),空玻璃瓶浸沒在水中與裝有鐵塊的瓶子浸沒在水中時排開水的體積相等,所以受到的浮力相等,都為1.6N,故在第②操作步驟中空玻璃瓶浸沒在水中時受到的浮力為1.6N;(4)由上可知,當(dāng)1.6N>1.4N,物體上浮;當(dāng)1.6N<2.2N,物體下沉,故上浮的條件是浮力大于重力;(5)由阿基米德原理:F?。溅阉甮V排,玻璃瓶浸沒在水中的體積:V排===1.6×10﹣4m3=160cm3;因玻璃瓶浸沒在水中的體積:V排=160cm3;已知圓柱形容器的底面積S=80cm2,故當(dāng)玻璃瓶浸沒后,水的深度增加了:△h===2cm=0.02m;水又對容器底的壓強(qiáng)增加了:△p=ρgh=1.0×103kg/m3×0.02m×10N/kg=200Pa。(6)由圖甲知,空瓶的重力G瓶=1.4N,瓶子和鐵塊的總重力G=2.2N,鐵塊重力:G鐵=G﹣G瓶=2.2N﹣1.4N=0.8N,由題知,圖丁中時彈簧測力計示數(shù),即瓶子、水和鐵塊的總重力:G總=3N,所以裝入水的重力:G水=G總﹣G=3N﹣2.2N=0.8N,加入水的體積:V水===8×10﹣5m3=80cm3,鐵塊的體積:V=V容積﹣V水=100cm3﹣80cm3=20cm3=2×10﹣5m3,所以鐵塊密度:ρ====4×103kg/m3。故答案為:(1)1.6;(2)無關(guān);(3)1.6;(4)F?。綠;(5)200;(6)4×103。5.【分析】(1)根據(jù)F浮=G﹣F,由彈簧測力計的示數(shù)確定物體受到的浮力大小,結(jié)合控制變量法,找出不變的量和變化的量,從而確定浮力大小與變化量之間的關(guān)系;(2)由甲圖得出物體的重力;利用稱重法求出物體A浸沒在液體中時受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出物體A的體積,然后根據(jù)G=mg和密度公式求出物體A的密度;(3)①根據(jù)物體露出液面的高度得出物體浸在液體中的深度,根據(jù)p=ρ液gh得出木塊底部所受液體的壓強(qiáng);④兩種情況下,木塊與B均漂浮,浮力相等,可知排開液體的體積相等,從而可得物體B的體積;由甲、乙兩圖可知,物體B的重力應(yīng)等于木塊浮力的變化,從而可得出物體B的質(zhì)量;由密度公式得出物體B的密度。【解答】解:(1)分析比較圖中的甲、乙、丙可知,液體的密度相同時,物體排開液體的體積越大,物體浸在液體中時彈簧測力計的示數(shù)越小,根據(jù)F?。紾﹣F可知,物體受到浮力越大;所以比較甲、乙、丙可得結(jié)論:當(dāng)液體的密度相同時,物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大;由圖可知,在丙、丁中彈簧測力計的示數(shù)均為4N,根據(jù)F?。紾﹣F可知,物體受到的浮力不變。因此可以初步得出結(jié)論:當(dāng)排開液體的體積相同時,物體所受浮力與浸沒在液體中的深度無關(guān);(2)由甲圖可知,物體A的重力為6N,由丙圖可知,A物體浸沒在液體中時彈簧測力計的示數(shù)為4N,因此A物體浸沒在液體中時所受的浮力:F浮A=GA﹣F=6N﹣4N=2N,根據(jù)F?。溅裧V排可得,物體A的排開液體的體積:V排A=,因物體A完全浸沒在液體中,所以物體A的體積:VA=V排A=,由G=mg可知,物體A的質(zhì)量:mA=,則物體A的密度:ρA=====3ρ0;(3)①木塊露出液面的高度為a,所以浸入液面以下的部分高度為:h=(1﹣)a=a;木塊底部所受液體的壓強(qiáng):p=ρ0gh=ρ0ga=ρ0ga;④由圖2甲可知,木塊漂浮于液面,所以F浮=G木,根據(jù)阿基米德原理得:F浮=ρ液gV排=ρ液gS×a,則G木=ρ0gS×a……①,同理由圖2乙可知:G木+GB=ρ0gS(a﹣h1)……②,同理由圖2丙圖可知:G木+GB=ρ0g[VB+S(a﹣h2)]……③,①②聯(lián)立解得:GB=ρ0gS(a﹣h1),②③聯(lián)立解得:VB=S(h2﹣h1),則物體B的密度為:ρB====?ρ0。故答案為:(1)越大;無關(guān);(2)6;2;(3)①ρ0ga;④?ρ0。6.【分析】(1)杠桿使用前,通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡;(3)在步驟2中,杠桿兩側(cè)分別懸掛石塊、物體,調(diào)節(jié)物體的位置,使杠桿在水平位置平衡;根據(jù)題意可知,本題是利用杠桿和浮力知識測石塊的密度,則需要把石塊浸沒水中,并調(diào)節(jié)物體的位置,使杠桿在水平位置平衡;杠桿在水平位置平衡時,便于測量力臂;(4)在步驟2中,杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿平衡條件可得:G石×OA=G物l1,可求出石塊的重力;在步驟3中,杠桿在水平位置平衡,石塊受向下的重力、向上的拉力和浮力,則A處的拉力等于石塊的重力與浮力之差,根據(jù)杠桿平衡條件列出方程,整理可得浮力的表達(dá)式,結(jié)合阿基米德原理計算石塊的體積,根據(jù)m=計算石塊的質(zhì)量,根據(jù)密度公式計算石塊的密度。【解答】解:(1)取一個杠桿,調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡,這可以消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;(2)如圖甲,將石塊用細(xì)線拴住掛在杠桿左側(cè)A位置,將另一個物體掛在杠桿右側(cè),并調(diào)節(jié)物體的位置,使杠桿再次在水平位置平衡,用刻度尺測出OB的距離,記作l1;(3)如圖乙,將石塊浸沒水中,調(diào)節(jié)物體的位置,使杠桿再次在水平位置平衡,用刻度尺測出OB'的距離l2;(4)在步驟2中,杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿平衡條件可得:G石×OA=G物l1,則G石=﹣﹣﹣﹣﹣①;在步驟3中,杠桿在水平位置平衡,石塊受向下的重力、向上的拉力和浮力,則A處的拉力等于石塊的重力與浮力之差,根據(jù)杠桿平衡條件可得:(G石﹣F?。罯A=G物l2,整理可得:F浮=G石﹣=﹣=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,石塊完全浸沒在水中,根據(jù)阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV石=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,化簡可得V石=,石塊的質(zhì)量:m石=,石塊的密度:ρ石=。故答案為:(1)平衡螺母;(3)水平位置平衡;(4)。7.【分析】(1)探究浮力的大小與液體的密度是否有關(guān)時,需要控制液體的密度不同,排開的液體的體積相同;(2)根據(jù)稱重法求出裝有細(xì)沙的柱形塑料容器全部浸入水中時受到的浮力的大??;根據(jù)阿基米德原理判定空塑料容器浮力的大小;根據(jù)物體的浮沉條件分析;(3)①明確彈簧測力計的分度值,再根據(jù)指針指示來讀數(shù);圖乙中使用的是定滑輪,可以改變力的方向,不能省力,所以彈簧測力計的示數(shù)即為對木塊的拉力,根據(jù)二力平衡知識可知F?。紾+F拉求出浮力;根據(jù)F浮=ρ水gV排求出木塊的體積;根據(jù)G=mg=ρ木gV求出木塊的密度;②根據(jù)F?。紾+F拉求出當(dāng)測力計的示數(shù)為1N時,所受浮力,然后利用F?。溅裧V排可求得液體的密度?!窘獯稹拷猓海?)探究浮力的大小與液體的密度是否有關(guān)時,采用的是控制變量法,需要控制排開的液體的體積相同,液體的密度不同,故需要對比d和e;由圖可知,此時彈簧測力計的示數(shù)不同,浮力不同,即浮力大小與液體的密度有關(guān),故猜想一是正確的;由圖可知,e中彈簧測力計的示數(shù)較小,受到的浮力較大,故結(jié)論為:浮力大小與液體密度有關(guān),排開液體體積一定時,液體的密度越大,物體所受的浮力越大;(2)根據(jù)a和c可知,裝有細(xì)沙的柱形塑料容器受到的浮力為:F浮容器=G﹣F=0.4N﹣0.06N=0.34N;空塑料容器浸沒在水中時排開的水的體積與裝有細(xì)沙的柱形塑料容器排開的水的體積相同,水的密度不變,根據(jù)阿基米德原理可知,受到的浮力不變,即為0.34N;物體的沉浮與物體的重力和所受浮力有關(guān),當(dāng)浮力大于重力時,合力的方向向上,物體會上?。唬?)①圖甲中彈簧測力計的分度值為0.2N,彈簧測力計的示數(shù)為2.4N;圖乙所示的木塊浸沒水中時木塊共受到重力、拉力、浮力三個力的作用,圖乙中彈簧測力計的拉力F拉=1.6N,木塊受到的浮力:F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N;由公式F浮=ρ水gV排可得,木塊的體積為:V=V排===4×10﹣4m3,木塊的質(zhì)量m===0.24kg,木塊的密度:ρ木===0.6×103kg/m3;②當(dāng)測力計的示數(shù)為1N時,所受浮力F浮′=G+F′=2.4N+1N=3.4N,由F浮=ρgV排可得液體的密度,ρ液===0.85×103kg/m3。故答案為:(1)e;大;(2)0.34;大于;(3)①2.4;0.6×103;②0.85×103。8.【分析】(1)竹筷下端纏上適量的細(xì)鉛絲,主要目的是降低重心使竹筷能豎直漂浮在液面;(2)密度計是利用物體的漂浮條件工作的。漂浮時,浮力等于自身的重力;且浮力的大小等于浸入液體中的物體上下表面的壓力差;(3)(4)根據(jù)密度計的工作原理:漂浮條件,浮力與重力相等,列出浮力表達(dá)式F浮=ρ液gV排,通過數(shù)學(xué)中的分式推到出排開液體的體積關(guān)系,即推導(dǎo)出鹽水的密度式;(5)為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確,使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,即要求密度計放入某液體中時,密度計豎直浸入液體的深度變大,因為F?。溅岩篻V排=ρ液gSh,密度計漂浮,F(xiàn)?。紾,即ρ液gSh=G,所以h=據(jù)此解答?!窘獯稹拷猓海?)重心越低,穩(wěn)度越大,故竹筷下端纏上適量的細(xì)鉛絲,主要目的是降低重心使竹筷能豎直漂浮在液面;(2)密度計是利用物體漂浮條件工作的,密度計不管放入哪種液體中,都是漂浮,浮力等于自身的重力;根據(jù)浮力的產(chǎn)生原因:“浮力的大小等于浸入液體中的物體上下表面的壓力差”可知,F(xiàn)?。紽下﹣F上=F下﹣0=p下S﹣0=p下S;由于浮力相等,所以p下相等,故竹筷下表面受到水的壓強(qiáng)等于竹筷下表面受到鹽水的壓強(qiáng);(3)據(jù)F浮=ρ液gV排可知,同一密度計,在不同液體中的浮力相同,液體密度越大,排開液體的體積就越??;(4)在水中時:F浮水=ρ水gV排1=ρ水gS(L﹣h1);在鹽水中時:F浮鹽=ρ鹽水gV排2=ρ鹽水gS(L﹣h2);因為浮力相等所以:ρ水gS(L﹣h1)=ρ鹽水gS(L﹣h2);即:ρ鹽水=ρ水;(5)為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確,使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,即要求密度計放入某液體中時,密度計豎直浸入液體的深度變大,設(shè)密度計浸入液體深度為h,底面積為S,因為密度計漂浮在液體中,F(xiàn)?。紾,又因為F?。溅岩篻V排=ρ液gSh,即ρ液gSh=G,所以h=,當(dāng)ρ液一定時,可適當(dāng)增大配重,用更細(xì)的吸管,故B正確,C錯誤;換用大的容器不會使密度計相鄰兩刻度線之間的距離變大,故A錯誤;故選:B。故答案為:(1)降低重心;豎直;(2)等于;等于;(3)越??;(4)ρ水;(5)B。9.【分析】(1)①漂浮時,浮力等于自身的重力;且浮力的大小等于浸入液體中的物體上下表面的壓力差;②根據(jù)密度計的工作原理:漂浮條件,浮力與重力相等,列出浮力表達(dá)式F?。溅岩篻V排,通過數(shù)學(xué)中的分式推到出排開液體的體積關(guān)系,即推導(dǎo)出鹽水的密度式;(2)①根據(jù)重力差法計算物體受到的浮力:F?。紾﹣G′;物體排開液體的體積等于物體的體積,根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排,導(dǎo)出ρ液=,計算液體的密度;②利用F浮=G﹣F和阿基米德原理F?。溅岩篻V排結(jié)合圖3丙判斷對應(yīng)的圖線。③利用F?。紾﹣F分析零刻度應(yīng)標(biāo)大小。物體的重力是1.5N,所以液態(tài)對物塊產(chǎn)生的浮力最大不能超過1.5N,求出此時的液態(tài)密度。【解答】解:(1)①密度計不管放入哪種液體中,都是漂浮,所以浮力等于自身的重力;故重力相同,浮力相同,所以將該自制的密度計放入水或鹽水中時,都是漂浮,浮力相等,據(jù)浮力的產(chǎn)生原因:“浮力的大小等于浸入液體中的物體上下表面的壓力差”可知,F(xiàn)浮=F下﹣F上=F下﹣0=p下S﹣0=p下S;由于浮力相等,所以p下相等,故竹筷下表面受到水的壓強(qiáng)等于竹筷下表面受到鹽水的壓強(qiáng);②在水中時:F?。溅阉甮V排1=ρ水gs(L﹣h1);在鹽水中時:F?。溅邀}水gV排2=ρ鹽水gs(L﹣h2);因為浮力相等所以:ρ水gs(L﹣h1)=ρ鹽水gs(L﹣h2);即:ρ鹽水=ρ水;(2)①由測力計的示數(shù)可知,物體的重力G=1.5N,物體浸沒液體中時測力計的示數(shù)F′=0.5N;則物體受到的浮力:F?。紾﹣F′=1.5N﹣0.5N=1N;物塊浸沒在液體中,則物體排開液體的體積V排=V物=80cm3=8×10﹣5m3,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液體密度:ρ液===1.25×103kg/m3=1.25g/cm3。②由F?。紾﹣F和F浮=ρ液gV排可得,F(xiàn)=G﹣ρ液gV排,F(xiàn)與ρ液圖象與c符合;③當(dāng)密度為零時,物塊受到的浮力為零,根據(jù)F?。紾﹣F,彈簧測力計的示數(shù)等于物體重力,所以它的零刻度應(yīng)標(biāo)在1.5N處;物體的重力是1.5N,所以液態(tài)對物塊產(chǎn)生的浮力最大不能超過1.5N,由F浮=ρ液gV排可得:ρ液===1.875×10kg/m3=1.875g/cm3。故答案為:(1)①等于;等于;②ρ水;(2)①1;1

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