1.6 密度公式的應(yīng)用 卷三(解析版)_第1頁(yè)
1.6 密度公式的應(yīng)用 卷三(解析版)_第2頁(yè)
1.6 密度公式的應(yīng)用 卷三(解析版)_第3頁(yè)
1.6 密度公式的應(yīng)用 卷三(解析版)_第4頁(yè)
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中考科學(xué)教師題庫(kù)--物質(zhì)科學(xué)一(物理)1物質(zhì)的特性1.6密度公式的應(yīng)用卷三一、單選題1.如圖所示,在盛有某液體的圓柱形容器內(nèi)放有一木塊A,在木塊A的下方用輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)懸掛一體積與之相同的金屬塊B,金屬塊B浸沒(méi)在液體內(nèi),而木塊漂浮在液面上,液面正好與容器口相齊.某瞬間細(xì)線(xiàn)突然斷開(kāi),待穩(wěn)定后液面下降了h1;然后取出金屬塊B,液面又下降了h2;最后取出木塊A,液面又下降了h3.由此可判斷A與B的密度比為(

)A.

h3:(h1+h2)

B.

h1:(h2+h3)

C.

(h2-h1):h3

D.

(h2-h3):h1【答案】A【解析】首先對(duì)物體B進(jìn)行受力分析,弄清B的拉力,浮力和重力的大小關(guān)系;然后根據(jù)拉力等于木塊浮力的減小量計(jì)算出拉力,根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出B的浮力,進(jìn)而計(jì)算出B的重力;接下來(lái)根據(jù)漂浮條件計(jì)算出A的重力,最后作比即可得到它們的密度之比。

當(dāng)B在木塊A下面保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),

它受到的浮力、重力和拉力的關(guān)系為:GB=F浮+F拉力;

當(dāng)細(xì)線(xiàn)被斷開(kāi)后,它受到的拉力消失,木塊浮力減小,

那么木塊浮力的減小量就是F拉;

設(shè)容器的底面積為S,

即△F浮木=F拉=ρ液gSh1;

那么金屬塊受到的浮力為:F浮=ρ液gSh2;

因此物體B的重力為:GB=ρ液gSh1+ρ液gSh2=ρ液g(h1+h2)

①;

當(dāng)木塊漂浮在液面上時(shí),受到的浮力等于自身的重力,

那么F浮木=GA=ρ液gSh3

②;

②÷①得到:GAGB=ρ液gS?3ρ2.鋁、鐵、銅三個(gè)實(shí)心球分別用細(xì)線(xiàn)拴好,吊在彈簧測(cè)力計(jì)下,三個(gè)球浸沒(méi)在水中不碰底不碰壁時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,則這三個(gè)球的重力關(guān)系是(ρ鋁<ρ鐵<ρ銅)(

)A.

鐵球受到的重力大

B.

銅球受到的重力大

C.

鋁球受到的重力大

D.

三個(gè)球受到的重力一樣大【答案】C【解析】當(dāng)球在水里保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉=G-F浮,根據(jù)重力公式和阿基米德原理將公式拆開(kāi),利用示數(shù)相同為等量條件,比較三者的重力大小。當(dāng)球在水里保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉=G-F浮,

因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,

所以G鋁-F鋁=G鐵-F鐵=G銅-F銅;

三個(gè)球在水里浸沒(méi),

那么它們排開(kāi)水的體積都等于自身體積,即V排=V=Ggρ;

那么得到:G鋁-ρ水g×G鋁gρ鋁=G鐵-ρ水g×G鐵gρ鐵=G銅-ρ水g×G銅gρ銅;

G鋁-ρ水×G鋁ρ鋁=G鐵-ρ水×G3.阿基米德采用排水法解決了王冠摻假問(wèn)題。現(xiàn)有一個(gè)金和銀做成的王冠,用排水法測(cè)量出其體積為56.9cm3,若與王冠質(zhì)量相同的純金塊和純銀塊的體積分別為52.5cm3和96.5cm3,則王冠中銀的質(zhì)量和金的質(zhì)量之比為(

)A.

1︰8

B.

1︰9

C.

1︰10

D.

1︰11【答案】B【解析】根據(jù)王冠的質(zhì)量等于金和銀的質(zhì)量之和m=m金+m銀;

王冠的體積等于金和銀的體積之和,根據(jù)ρ=mV解:∵與王冠質(zhì)量相同的純金塊的體積為V=52.5cm3,

∴王冠的質(zhì)量m=ρ金V=19.3g/cm3×52.5cm3=1013.25g;

設(shè)王冠中含金和銀的體積為V金、V銀,則

王冠的質(zhì)量為ρ金V金+ρ銀V銀=1013.25g,

即19.3g/cm3×V金+10.5g/cm3×V銀=1013.25g------①

王冠的體積為V金+V銀=56.9cm3-----②

由①②兩式可得:

m銀=101.325g或V銀=9.65cm3;

黃金的質(zhì)量m金=m-m銀=1013.25g-101.325g=911.925g.

所以王冠中銀的質(zhì)量和金的質(zhì)量之比:m銀:m金=101.325g:911.925g=1:9.

故選B.4.如圖是a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖象。分別用a、b兩種物質(zhì)制成兩個(gè)規(guī)則的實(shí)心長(zhǎng)方體甲和乙,下列說(shuō)法中不正確的是(

)A.

將物體甲放入水中,一定沉入水底

B.

將物體乙放入水中,一定漂浮在水面

C.

將體積相等的甲、乙兩物體捆在一起放入水中,一定漂浮在水面

D.

將質(zhì)量相等的甲、乙兩物體捆在一起放入水中,一定漂浮在水面【答案】C【解析】首先根據(jù)公式ρ=mV計(jì)算出兩種物質(zhì)的密度,然后根據(jù)浮沉條件進(jìn)行判斷即可。

根據(jù)圖像可知,甲的密度為:ρ甲=m甲V甲=2g1cm3=2g/cm3;

因?yàn)棣鸭?gt;ρ水,

所以甲在水中下沉,故A正確不合題意;

根據(jù)圖像可知,乙的密度為:ρ乙=m乙V乙=1g2cm3=0.5g/cm3;

因?yàn)棣岩?lt;ρ水,

5.在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)正方體M,讓M從盛有水的容器上方離水面某一高度處勻速下降,進(jìn)入水中,直到全部浸沒(méi)。下圖給出的是這個(gè)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與M下降的高度h變化的實(shí)驗(yàn)圖象,則下列說(shuō)法正確的是(

)(取g=10N/kg)A.

M受到的重力為12N

B.

M的體積為4×10-4m3

C.

M受到的最大浮力為10N

D.

M的密度為1.2×103kg/m3【答案】A【解析】(1)當(dāng)正方體沒(méi)有浸入水中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于正方體的重力;

(2)當(dāng)正方體全部浸沒(méi)水中,排開(kāi)液體的體積最大,因此物體受到的浮力最大,根據(jù)F浮=G-F示計(jì)算;

(3)已知它受到的最大浮力,根據(jù)V物=V排=F浮ρ水g計(jì)算出物體的體積;

(4)由公式G=mg求出質(zhì)量,再根據(jù)密度公式即可求出正方體的密度。

A.由圖象可知,當(dāng)h=0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N,

此時(shí)正方體在空氣中,不受浮力,

根據(jù)二力平衡條件可知,G=F示1=12N,故A正確;

C.當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)再次不變時(shí),說(shuō)明此時(shí)正方體已經(jīng)浸沒(méi)在水中,

此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N,

對(duì)正方體受力分析可知,它受到的最大浮力:F浮=G-F示=12N-4N=8N,故C錯(cuò)誤;

B.當(dāng)正方體完全浸沒(méi)時(shí),它的體積等于排開(kāi)水的體積,

則它的體積為:V物=V排6.有兩只質(zhì)量和容積都相同的瓶子裝滿(mǎn)了不同液體,經(jīng)測(cè)定一瓶是水,總質(zhì)量是5千克,另一瓶是煤油(ρ煤油=0.8克/厘米3),總質(zhì)量是4.2千克,那么(

)A.

瓶子的質(zhì)量是0.5千克

B.

瓶子的質(zhì)量是0.8千克

C.

瓶子的容積是4分米3

D.

瓶子的容積是3.8分米3【答案】C【解析】根據(jù)m總=m液+m瓶,利用密度公式列出兩個(gè)方程,求解方程計(jì)算出瓶子的質(zhì)量、容積。

根據(jù)m總=m液+m瓶可知:

5kg=103kg/m3×V瓶+m瓶;

4.2kg=0.8×103kg/m3×V+m瓶;

解得:m瓶=1kg,V瓶=4×10-3m3=4dm3。

故選C。

7.有不規(guī)則形狀的A、B兩物體,其質(zhì)量之比為3:1,將其分別投入裝滿(mǎn)水的量筒后,完全浸入水中,溢出水的體積之比為5:2,則(

)A.

AB的密度之比為5:6

B.

AB的密度之比為6:5

C.

AB的密度之比為10:3

D.

AB的密度之比為3:10【答案】B【解析】溢出水的體積之比就等于物體自身的體積;A、B的密度之比為:;故選B。關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)是知道溢出水的體積等于物體自身的體積。8.在測(cè)量液體密度的實(shí)驗(yàn)中,利用天平和圖中的燒杯,測(cè)出液體和燒杯的總質(zhì)量m及液體的體積V,得到幾組數(shù)據(jù)并繪制成m-V圖像。下列說(shuō)法正確的是(

)A.

燒杯質(zhì)量為240g

B.

該液體密度為4.8g/cm3

C.

50cm3的該液體質(zhì)量為40g

D.

該液體的質(zhì)量與體積不成正比【答案】C【解析】(1)(2)從圖像中找到兩組對(duì)應(yīng)的液體體積和總質(zhì)量的值,然后利用m=ρV和m總=m液+m杯列出方程,計(jì)算出燒杯的質(zhì)量和液體密度;

(3)根據(jù)m=ρV計(jì)算出液體的質(zhì)量;

(4)根據(jù)密度的特性判斷。

根據(jù)圖像可知,當(dāng)液體體積為50cm3時(shí),總質(zhì)量為240g;當(dāng)液體體積為200cm3時(shí),總質(zhì)量為360g.

根據(jù)m總=m液+m杯得到:240g=ρ×50cm3

+m杯①;

360g=ρ×200cm3+m杯

②;

解得:ρ=0.8g/cm3,m杯

=200g。

故A、B錯(cuò)誤;

50cm3的液體的質(zhì)量:m'=ρV'=0.8g/cm3×50cm3=40g,故C正確;

質(zhì)量和體積的比值為液體的密度,密度保持不變,因此質(zhì)量和體積成正比,故D錯(cuò)誤。

故選C。9.小雪利用燒杯裝某種液體,用天平和量筒測(cè)量該液體的密度,將得到的數(shù)據(jù)繪制成如圖所示的圖像,下列說(shuō)法正確的是(

)A.

燒杯的質(zhì)量為40g

B.

液體的密度為1×103kg/m3

C.

液體的密度為1.33×103kg/m3

D.

當(dāng)燒杯中裝有體積為60cm3的液體時(shí),液體的質(zhì)量為80g【答案】B【解析】(1)圖像中的質(zhì)量為燒杯和液體的總質(zhì)量,當(dāng)液體的體積為零時(shí),液體的質(zhì)量為零,此時(shí)圖像中對(duì)應(yīng)的質(zhì)量就是燒杯的質(zhì)量;

(2)(3)首先根據(jù)m=m總-m燒杯計(jì)算出液體的質(zhì)量,再根據(jù)ρ=mV計(jì)算液體的密度;

(4)根據(jù)圖像確定60cm根據(jù)圖像可知,當(dāng)液體的體積為零時(shí),燒杯和液體的總質(zhì)量為20g。根據(jù)m總=m燒杯+m液體可知,因?yàn)橐后w的質(zhì)量為零,所以燒杯的質(zhì)量就是20g,故A錯(cuò)誤;

根據(jù)圖像可知,當(dāng)液體體積為80cm3時(shí),總質(zhì)量為100g,

此時(shí)液體的質(zhì)量m=m總-m燒杯=200g-20g=80g;

那么液體的密度:ρ=mV=80g80cm310.某同學(xué)利用天平和量杯測(cè)量某種液體的密度時(shí),記錄實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表。這種|液體的密度和空量杯的質(zhì)量分別是(

)。液體與量杯的質(zhì)量m/克305070液體的體積V/厘米3103050A.

3.0×103千克/米3、10克

B.

1.7×103千克/米3、10克

C.

1.4×103千克/米3、20克

D.

1.0×103千克/米3、20克【答案】D【解析】燒杯和液體的總質(zhì)量m總=m杯+m液體,結(jié)合密度公式m=ρV,代入表格中兩組數(shù)據(jù),列出方程式聯(lián)立計(jì)算即可。根據(jù)表格可知,當(dāng)液體體積為10cm3時(shí),總質(zhì)量為30g,

根據(jù)m總=m杯+m液體得到:30g=m杯+ρ×10cm3

①;

當(dāng)液體體積為30cm3時(shí),總質(zhì)量為50g,

根據(jù)m總=m杯+m液體得到:50g=m杯+ρ×30cm3

②;

①②聯(lián)立解得:m杯=20g,ρ=1g/cm3=103kg/m3。

???????故選D。11.如圖甲所示,一個(gè)底面積為0.04米2的薄壁柱形容器放在電子秤上,容器中放著一個(gè)高度為0.1米的均勻?qū)嵭闹wA,向容器中緩慢注水,停止注水后,容器中水的深度為0.1米,電子秤的示數(shù)與容器中水的深度關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.

實(shí)心柱體A的密度為600千克/米3

B.

柱體A對(duì)容器底部壓力恰好為零時(shí),容器對(duì)電子秤的壓強(qiáng)625帕

C.

停止注水后,A所受的浮力為18牛

D.

停止注水后,將A豎直提高0.01米,A靜止時(shí)受到向上的拉力為3?!敬鸢浮緿【解析】(1)由圖乙可知,沒(méi)有水注入時(shí)柱形容器的總質(zhì)量,然后求出h=0.06m時(shí)容器內(nèi)水的質(zhì)量,根據(jù)ρ=mV求出水的體積,利用V水=(S容-SA)h1求出A的底面積,接下來(lái)根據(jù)VA=SAhA計(jì)算出A的體積。

由m=ρV=ρSh可得,m-h圖像中,圖像的斜率表示ρS,比較0~0.06m的斜率和0.06~0.1m的斜率關(guān)系判斷出當(dāng)h=0.06m時(shí)A對(duì)容器底部壓力恰好為零,即物體漂浮,根據(jù)GA=F浮=ρ水gSAh1計(jì)算出物體A的重力,最后根據(jù)ρA=GAgVA計(jì)算出A的密度;

(2)當(dāng)物體A對(duì)容器底部的壓力為零時(shí),物體A漂浮,根據(jù)圖像讀出此時(shí)容器的總質(zhì)量,根據(jù)水平面上物體的壓力和自身的重力相等利用p=FS求出容器對(duì)電子秤的壓強(qiáng);

(3)水的深度從0.06m~0.1m的過(guò)程中,物體漂浮,再注入水時(shí)A排開(kāi)水的體積不變,受到的浮力不變;

(4)停止注水后,將A豎直提高0.01m后,設(shè)出水下降的高度,根據(jù)體積關(guān)系求出其大小,然后根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出A受到浮力的減小值,那么A受到向上的拉力等于浮力的減小值。

由圖乙可知,沒(méi)有水注入時(shí),柱形容器的總質(zhì)量m0=1.9kg,

當(dāng)h=0.06m時(shí),容器內(nèi)水的質(zhì)量m水=m1-m0=2.5kg-1.9kg=0.6kg,

此時(shí)水的體積V水=m水ρ水=0.6kg1.0×103kg/m3=6×10?4m3,

由V水=(S容-SA)h1可得,

A的底面積SA=S容?V水?1=0.04m2?6×10?4m30.06m=0.03m2;

那么A的體積為VA=SAhA=0.03m2×0.1m=0.003m3。

由m=ρV=ρSh可得,m-h圖像中,圖像的斜率表示ρS,

由圖可知,0~0.06m的斜率小于0.06~0.1m的斜率,

所以,當(dāng)h=0.06m時(shí),A對(duì)容器底部壓力恰好為零,即物體漂浮,

那么A的重力GA=F浮=ρ水gSAh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m2×0.06m=18N,

A的密度為:ρA=GAgVA=18N10N/kg×0.003m3=0.6×103A.

F1=F2,T1=T2

B.

F1=F2,T1>T2

C.

F1>F2,T1<T2

D.

F1<F2,T1>T2【答案】B【解析】(1)首先根據(jù)V=mρ比較兩個(gè)球的體積大小,然后根據(jù)F浮=ρ水gV排比較兩球受到浮力的大小,最后根據(jù)公式F=G-F浮比較繩的拉力即可;

(2)兩個(gè)球都沒(méi)有與容器底部接觸,因此磅秤的示數(shù)=水對(duì)容器底部的壓力+容器的重力,據(jù)此分析即可。

(1)根據(jù)公式V=mρ可知,

質(zhì)量相等的鉛球和鋁球,因?yàn)棣雁U>ρ鋁,所以V鉛<V鋁;

根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,它們受到的浮力F鉛<F鋁;

根據(jù)公式F=G-F浮可知,兩球的重力相等,那么繩的拉力T1>T2。

(2)因?yàn)槿萜飨嗤?,且水面高度相同?/p>

根據(jù)F=pS=ρ水ghS可知,所以容器底部受到水的壓力相同;

根據(jù)公式磅秤的示數(shù)=水對(duì)容器底部的壓力+容器的重力可知,

磅秤的示數(shù)F1=F13.如圖甲所示的力學(xué)裝置,杠桿OAB始終在水平位置保持平衡,O為杠桿的支點(diǎn),OB=20A,豎直細(xì)桿a的上端通過(guò)力傳感器相連在天花板上,下端連接杠桿的A點(diǎn),豎直細(xì)桿b的兩端分別與杠桿的B點(diǎn)和物體M固定,水箱的質(zhì)量為0.8kg,底面積為200cm2,不計(jì)杠桿、細(xì)桿及連接處的重力,力傳感器可以顯示出細(xì)桿a的上端受到作用力的大小,圖乙是力傳感器的示數(shù)大小隨水箱中水的質(zhì)量變化的圖像,則(

)A.

物體M的密度為0.6×103kg/m3

B.

當(dāng)傳感器示數(shù)為0N時(shí),加水質(zhì)量為1.4kg

C.

當(dāng)加水質(zhì)量為1.8kg時(shí),容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為

D.

加水質(zhì)量為2kg時(shí),水對(duì)水箱底部的壓力為31N【答案】C【解析】(1)由圖乙可知,水箱中沒(méi)有水時(shí)力傳感器的示數(shù),即細(xì)桿a的上端受到的拉力,根據(jù)杠桿的平衡條件得出等式即可求出物體M的重力;確定M完全浸沒(méi)時(shí)力傳感器的示數(shù),根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出此時(shí)B端受到的作用力,再根據(jù)二力平衡原理計(jì)算出M受到的浮力,然后根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出物體的體積,最后根據(jù)密度公式計(jì)算出M的密度;

(2)設(shè)M的底面積為S,壓力傳感器示數(shù)為0時(shí)M浸入水中的深度為h1,M的高度為h,壓力傳感器的壓力為零時(shí)受到的浮力等于M的重力,根據(jù)阿基米德原理表示出此時(shí)M受到的浮力,由圖乙可知M完全浸沒(méi)時(shí)壓力傳感器的示數(shù),根據(jù)杠桿的平衡條件求出B點(diǎn)豎直向下的作用力,對(duì)M受力分析可知,受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和桿的作用力,據(jù)此求出此時(shí)M受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理表示出M受到的浮力,從而得出每加0.1kg水物體M受到的浮力增加1N,據(jù)此求出當(dāng)傳感器示數(shù)為0N時(shí)加水的質(zhì)量;

(3)由(2)可知,每加0.1kg水,物體M受到的浮力增加1.5N,加水1kg時(shí)水面達(dá)到M的下表面,據(jù)此求出加水質(zhì)量為1.8kg時(shí)受到的浮力,然后求出物體M受到細(xì)桿b向下的壓力,水箱對(duì)水平面的壓力等于水箱、水、M的重力之和加上物體M受到細(xì)桿b向下的壓力,利用壓強(qiáng)公式求出容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。

(4)加水質(zhì)量為2kg時(shí),M剛好完全浸沒(méi),由(2)可知此時(shí)M受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理可知排開(kāi)水的重力,水對(duì)水箱底部的壓力等于水和排開(kāi)水的重力之和。

A.由圖乙可知,水箱中沒(méi)有水時(shí)(m=0),力傳感器的示數(shù)為F0=6N(即細(xì)桿a的上端受到的拉力為6N),

由杠桿的平衡條件可得:F0×OA=GM×OB;

6N×OA=GM×2OA;

解得:GM=3N。

由圖乙可知,當(dāng)M完全浸沒(méi)時(shí),壓力傳感器的示數(shù)為24N,

由杠桿的平衡條件可得:FA×OA=FB×OB,

24N×OA=FB×2OA;

解得:FB=12N。

對(duì)M受力分析可知,受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和桿的作用力,

則此時(shí)M受到的浮力:F浮=GM+FB=3N+12N=15N,

那么M的體積為:V=V排=F浮力gρ水=15N10N/kg×103kg/m3=0.0015m3;

則M的密度ρM=GMgVM=3N10N/kg×0.0015m3=0.2×103kg/m3

故A錯(cuò)誤;

B.設(shè)M的底面積為S,壓力傳感器示數(shù)為0時(shí)M浸入水中的深度為h1,M的高度為h,

當(dāng)壓力傳感器的壓力為零時(shí),M受到的浮力等于M的重力3N,

由阿基米德原理F浮力=ρ水gV排可得:ρ水gSh1=3N

①;

由圖乙可知,當(dāng)M完全浸沒(méi)時(shí),壓力傳感器的示數(shù)為24N,

則此時(shí)M受到的浮力:F浮=15N,

由阿基米德原理可得:ρ水gSh=15N

由①和②得:h=5h1,

由圖乙可知,加水1kg時(shí)水面達(dá)到M的下表面(此時(shí)浮力為0),加水2kg時(shí)M剛好浸沒(méi)(此時(shí)浮力為15N),該過(guò)程中增加水的質(zhì)量為1kg,浮力增大了15N,

所以,每加0.1kg水,物體M受到的浮力增加1.5N,當(dāng)向水箱中加入質(zhì)量為1.2kg的水時(shí),受到的浮力為3N,此時(shí)傳感器的示數(shù)為0N,故B錯(cuò)誤;

C.由選項(xiàng)B可知,每加0.1kg水,物體M受到的浮力增加1.5N,加水1kg時(shí)水面達(dá)到M的下表面,加水質(zhì)量為1.8kg時(shí),浮力為12N,

物體M受到細(xì)桿b向下的壓力:FB′=F浮14.如圖所示,由不同物質(zhì)制成的甲、乙兩種實(shí)心球的體積相等,此時(shí)天平平衡。則制成甲、乙兩種球的物質(zhì)密度之比為

(

)A.

3︰4

B.

4︰3

C.

2︰1

D.

1︰2【答案】C【解析】根據(jù)天平左右質(zhì)量相等,利用密度的公式列出等式,再進(jìn)行整理,即可得出兩種球的密度關(guān)系。天平左右兩側(cè)的質(zhì)量相等,根據(jù)公式m=ρV可得,2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+3ρ乙V,

ρ甲V=2ρ乙V,

ρ甲:ρ乙=2:1。故答案為:C15.小敏為了測(cè)量一實(shí)心塑料小球的密度,先用天平測(cè)出塑料小球的質(zhì)量m。再用量筒測(cè)量塑料小球的體積,選用了石塊來(lái)助沉。先在量筒內(nèi)放入適量的水,測(cè)得水的體積為V1,用細(xì)線(xiàn)拴一石塊,沒(méi)入水中,測(cè)出水和石塊的總體積為V2。然后將石塊和塑料小球拴在一起,沒(méi)入水中,測(cè)出水面對(duì)應(yīng)刻度為V3。若不考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水的損失,則塑料小球的密度應(yīng)為(

)A.

m/(V3一V1)

B.

m/(V2一V1)

C.

m(V3—V2—V1)

D.

m/(V3一V2)【答案】D【解析】已知小球的質(zhì)量m,難點(diǎn)是利用題目信息分析出小球的體積,再利用密度公式進(jìn)行計(jì)算解答。雖然題目告訴我們先在量筒內(nèi)放入適量的水,測(cè)得水的體積為V1,但在實(shí)際解析過(guò)程中這一數(shù)據(jù)不需要用到,只需用到V2、V3兩個(gè)數(shù)據(jù)就行了,分析如下:將石塊浸入量筒的水中后,石塊和量筒內(nèi)水的總體積是V2,將石塊和塑料小球一起浸入水中后,塑料小球、石塊和水的總體積是V3,則塑料小球的體積是V球=V石+水+球一V石+水=V3一V2。代入密度公式計(jì)算ρ=故選:D16.如圖甲所示,均勻柱狀石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部沒(méi)入水中。圖乙是鋼繩拉力F隨時(shí)間t變化的圖象。若不計(jì)水的阻力,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.

石料受到的重力為900N

B.

石料的密度為1.8×103kg/m3

C.

石料沉底后水平池底對(duì)石料的支持力為500N

D.

如果將該石料立在水平地面上,則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.8×104Pa【答案】D【解析】(1)根據(jù)圖乙判斷石料的重力及全部浸沒(méi)時(shí)所受的浮力;

(2)根據(jù)浮力公式F浮=ρ液gV排求出石料的體積,然后根據(jù)密度公式求出石料的密度;

(3)根據(jù)F=G-F浮即可求出石料沉底后水平池底對(duì)石料的支持力;

(4)先根據(jù)圖乙讀出石料從剛開(kāi)始淹沒(méi)到全部淹沒(méi)所用的時(shí)間,然后根據(jù)速度公式即可求出圓柱體的高,再根據(jù)p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρS?gS=ρg?求出石料放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。

A.由圖乙可知,AB段拉力大小不變,此時(shí)石料未接觸水面,此時(shí)鋼繩的拉力F=1400N;

根據(jù)二力平衡條件可得,石料的重力G=F=1400N,故A錯(cuò)誤;

B.BC段拉力逐漸減小,說(shuō)明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的體積逐漸變大,受到的浮力逐漸變大,在C點(diǎn)恰好完全浸沒(méi),此時(shí)鋼繩的拉力為900N,

所以浸沒(méi)時(shí)石料受到的浮力:F浮=G-F′=1400N-900N=500N;

石料的體積:V=V排=F浮ρ水g=500N1.0×103kg/m317.一物塊輕輕放入盛滿(mǎn)水的大燒杯中,靜止后有76g水溢出;將其輕輕放入盛滿(mǎn)酒精的大燒杯中,靜止后有64g酒精溢出.已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,則物塊在水中的狀態(tài)及物塊的密度是(

)A.

懸浮,1.0×103kg/m3

B.

漂浮,0.95×103kg/m3

C.

下沉,1.2×103kg/m3

D.

漂浮,0.90×103kg/m3

【答案】B【解析】(1)根據(jù)F浮=G排計(jì)算出該物體在水中和酒精中浮力的比例關(guān)系;然后分別假設(shè)它們都是漂浮、懸浮和下沉,分別求出對(duì)應(yīng)的浮力之比,利用排除法確定它在兩種液體中的狀態(tài)為:在水中漂浮,在酒精中下沉;

(2)根據(jù)漂浮狀態(tài)計(jì)算出物體的質(zhì)量,根據(jù)下沉狀態(tài)計(jì)算出物體的體積,最后根據(jù)密度公式計(jì)算它的密度即可。

(1)根據(jù)F浮=G排可知,物體在水中和酒精中受到浮力的比為:F浮水:F浮酒=G排水:G排酒=m排水:m排酒=76g:64g=19:16;

如果在兩種液體中都是漂浮,那么浮力等于重力,它們的浮力之比為:F浮水:F浮酒=1:1,故它們不可能全部是漂浮;

如果在兩種液體中都是下沉(懸?。?,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,那么:F浮水:F浮酒=ρ水:ρ酒=1.0g/cm3:0.8g/cm3=5:4,故它們不可能都是浸沒(méi)。

那么:物體在水中漂浮,在酒精中下沉;

(2)物塊在水中漂浮,那么它重力G=F浮水=G排水,即m=m排水=76g;

物塊在酒精中下沉,那么它的體積V=V排酒=F浮酒ρ酒g=G排酒A.

木塊的密度為0.5×103kg/m3

B.

當(dāng)木塊浸入水中的深度為2cm時(shí),木塊受到的浮力為1N

C.

當(dāng)容器內(nèi)水的深度為17cm時(shí),彈簧對(duì)木塊的彈力為1N

D.

當(dāng)硬板向上移動(dòng)25cm時(shí),容器對(duì)硬板的壓強(qiáng)為1500Pa【答案】D【解析】(1)首先根據(jù)V=Sh計(jì)算出木塊的體積,然后根據(jù)ρ=GgV計(jì)算出木塊的密度;

(2)首先根據(jù)V排=Sh浸入計(jì)算出木塊排開(kāi)水的體積,然后再根據(jù)F浮=ρ水gV排計(jì)算木塊受到的浮力;

(3)首先利用△V=S△h分別計(jì)算出木塊排開(kāi)水的體積,然后根據(jù)F浮=ρ水gV排計(jì)算出這時(shí)木塊受到的浮力,最后根據(jù)F浮力=G+F計(jì)算彈簧的彈力;

(4)木塊原來(lái)靜止在彈簧下面,那么彈簧的彈力等于木塊的重力,即F=G=5N,這時(shí)彈簧伸長(zhǎng)5cm,即現(xiàn)在彈簧的長(zhǎng)度為:10cm+5cm=15cm;木塊下表面距離容器底部15cm,當(dāng)容器底部向上運(yùn)動(dòng)25cm時(shí),木塊的下表面肯定與容器底部接觸,并且上升10cm,那么計(jì)算出彈簧被壓縮的長(zhǎng)度,進(jìn)而知道彈簧給木塊向下的壓力。這時(shí)容器對(duì)硬板的壓力等于容器重力、水的重力、木塊重力與彈簧壓力的和,最后根據(jù)壓強(qiáng)公式計(jì)算壓強(qiáng)即可。

A.木塊的體積為:V=Sh=50cm2×20cm=1000cm3=10-3m3;

那么木塊的密度為:ρ=GgV=5N10N/kg×10?3m3=0.5×103kg/m3,故A正確不合題意;

B.當(dāng)木塊浸入水中的深度為2cm時(shí),

木塊排開(kāi)水的體積為:V排=Sh浸入=50cm2×2cm=100cm3=10-4m3;

木塊受到的浮力為:F浮=ρ水gV(1)把1.0g藥品溶于水配制成5.0mL溶液a;(2)取0.1mL溶液a,加水稀釋至1.0mL,得溶液b;(3)取0.1mL溶液b,加水稀釋至1.0mL,得溶液c;(4)取0.2mL溶液c,加水稀釋至1.0mL,得溶液d;在整個(gè)配制過(guò)程中藥液很稀,其密度可近似看做1g/cm3,則1.0g藥品一共可配制溶液d的體積是()A.

2000mL

B.

2500mL

C.

250mL

D.

1000mL【答案】B【解析】因?yàn)槿芤旱拿芏仁?g/cm3,所以可直接看成毫升數(shù)即是物質(zhì)的克數(shù),然后利用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%,計(jì)算;第一步:溶質(zhì)的質(zhì)量=1.0g;溶液的質(zhì)量=4.0mL×1g/cm3=4.0cm3×1g/cm3=4.0g;所以,溶液a中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=1.0g5.0g溶液b的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.1g×20%1g溶液c的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.1g×2.0%1g溶液d的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.2g×0.20%1g設(shè)1.0g藥品可配制質(zhì)量為x的試驗(yàn)針?biāo)幰?,則1.0gx解得x=2500g;由于密度看成1g/mL,所以也就是2500mL;故答案為:B。溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%,并利用稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不會(huì)改變的知識(shí)解決,分步求出各部得到的溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),溶液體積=溶液質(zhì)量/溶液密度即可.20.在一個(gè)足夠深的容器內(nèi)有一定量的水,將一個(gè)長(zhǎng)10厘米、橫截面積50厘米2的圓柱形實(shí)心塑料塊掛于彈簧秤上,當(dāng)塑料塊底面剛好接觸水面時(shí),彈簧秤示數(shù)為4牛,如圖甲所示,已知彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比,彈簧受到1牛的拉力時(shí)伸長(zhǎng)1厘米,g取10牛/千克,若往容器內(nèi)緩慢加水,當(dāng)所加水的體積至1400厘米3時(shí),彈簧秤示數(shù)恰為零.此過(guò)程中水面升高的高度△H與所加水的體積V的關(guān)系如圖乙所示.根據(jù)以上信息,得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是(

)??A.

容器的橫截面積為116.7厘米2

B.

塑料塊的密度為0.8×103千克/米3

C.

彈簧秤的示數(shù)為1牛時(shí),水面升高9厘米

D.

加水700厘米3時(shí),塑料塊受到的浮力為2牛

【答案】A【解析】(1)當(dāng)塑料塊接觸水面時(shí),它不受浮力,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于它的重力。根據(jù)乙圖可知,當(dāng)加水的體積V=1400cm3時(shí),△h=12cm時(shí),此時(shí)示數(shù)為零,說(shuō)明此時(shí)的浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出此時(shí)塑料塊的V排,根據(jù)S=V排+V水△?計(jì)算出容器的橫截面積;

(2)首先根據(jù)V=Sh計(jì)算出塑料塊的體積,再根據(jù)ρ=GgV計(jì)算塑料塊的密度;

(3)當(dāng)所加水的體積至1400厘米3時(shí),△H=12cm,首先根據(jù)?1=V排S計(jì)算出塑料塊進(jìn)入水中的高度,然后h2=△h-h1計(jì)算出塑料塊下加入水的高度,計(jì)算出測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí)彈簧向下伸出的長(zhǎng)度h3。根據(jù)F浮根據(jù)圖像可知,加水的體積V=1400cm3時(shí),△h=12cm,彈簧秤示數(shù)恰為零,

則F浮=G=4N,

則加入水的體積加上塑料塊浸沒(méi)在水中的體積等于容器的底面積和水面升高高度h的乘積,

即V水+V排=△hS,

塑料塊排開(kāi)水的體積V排則容器的橫截面積S=V排+V水△?=1400cm3+400cm312cm=150cm2,故A錯(cuò)誤,符合題意;

塑料塊的體積V=10cm×50cm2=500cm3=5×10-4m3,

塑料塊的密度ρ=GgV=4N10N/kg×5×10?4m3=0.8×103kg/m3,故B正確,不符合題意;

根據(jù)圖象,當(dāng)所加水的體積至1400厘米3時(shí),△H=12cm,彈簧秤示數(shù)恰為零,F(xiàn)浮=4N。

塑料塊浸入水中的高度?1=V排S=400cm350cm2=8cm;

塑料塊下面新加入水的深度h2水面升高的高度△h2=2cm+4cm=6cm;

根據(jù)圖象可以知道,當(dāng)水面升高△h2=6cm時(shí),加水的體積為700cm3,故D正確,不符合題意。

故選A。二、填空題21.三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧,一端固定在容器底部,另一端分別與三個(gè)體積相同的實(shí)心球相連,容器內(nèi)倒入某種液體,待液體和球都穩(wěn)定后,觀察到如圖所示的情況,乙球下方彈簧長(zhǎng)度等于原長(zhǎng),這三個(gè)球受到浮力的大小關(guān)系是________(選填字母);A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲=F乙=F丙這三個(gè)球的密度大小關(guān)系是________(選填字母)A.ρ甲<ρ乙<ρ丙

B.ρ甲>ρ乙>ρ丙

C.ρ甲=ρ乙=ρ丙其中________球(選填“甲”“乙”“丙”)的密度與液體密度相同?!敬鸢浮緾;A;乙【解析】(1)根據(jù)公式F浮=ρ液gV排比較三個(gè)球受到浮力的大小關(guān)系;

(2)彈簧的彈力和形變的方向相反;對(duì)三個(gè)球進(jìn)行受力分析,據(jù)此比較三個(gè)球重力的大小關(guān)系,最后根據(jù)密度公式比較三個(gè)球的密度大小即可。(1)根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知,當(dāng)液體密度相同時(shí),浮力與V排成正比;

三球完全浸沒(méi)水中,它們排開(kāi)水的體積V排都相同,

因此它們受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙;

(2)甲下的彈簧伸長(zhǎng),因此受到向下的彈力,那么浮力F甲=G甲+F拉甲;

即G甲=F甲-F拉甲;

乙下的彈簧沒(méi)有伸長(zhǎng)或縮短,因此受到不受的彈力,那么浮力F乙=G乙;

丙下的彈簧縮短,因此受到向上的彈力,那么重力G丙=F丙+F拉丙;

那么三球的重力G甲<G乙<G丙;

根據(jù)公式ρ=GgV可知,三球的密度:ρ甲<ρ

乙<ρ丙;

因?yàn)橐仪虻母×Φ扔谥亓Γ?/p>

所以乙球在液體中應(yīng)該懸浮,22.已知一個(gè)空瓶子裝滿(mǎn)水后的總質(zhì)量為300g,在裝滿(mǎn)水的瓶子中放入一個(gè)小石塊,溢出水后其總成量為320g,取出石塊后,剩余的水和瓶子的總質(zhì)量為290g,(不計(jì)取出石塊的過(guò)程中帶走的水)則石塊的質(zhì)量為_(kāi)_______g,石塊的密度為_(kāi)_______g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3)【答案】30;3【解析】首先根據(jù)m=m溢出水后-m剩計(jì)算出石塊的質(zhì)量,然后根據(jù)m排=m總-m剩計(jì)算出石塊排開(kāi)水的質(zhì)量,再根據(jù)公式V=V石塊的質(zhì)量為:m=m溢出水后-m剩=320g-290g=30g;

石塊排開(kāi)水的質(zhì)量為:m排=m總-m剩=300g-290g=10g;

石塊的體積為:V=V排=m排23.一實(shí)心金屬塊,用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中測(cè)量時(shí)示數(shù)為5N,完全浸沒(méi)在水中測(cè)量時(shí)示數(shù)是3N,則金屬塊在水中受到的浮力為

牛,金屬塊的密度是

kg/m3;若完全浸沒(méi)在某一液體中測(cè)量時(shí)示數(shù)是3.4N,則該液體的密度為

kg/m3?!敬鸢浮?;2.5×103;0.8×103【解析】(1)根據(jù)F浮=G-F計(jì)算出金屬塊受到的浮力,根據(jù)V=V排=F浮ρ液g計(jì)算出金屬塊的體積,最后根據(jù)(1)金屬塊在水中受到的浮力:F浮=G-F=5N-3N=2N;

金屬塊的體積V=V排=F浮ρ液g=2N103kg/24.如圖是A、B兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖象,用A、B兩種物質(zhì)分別制成質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)正立方體,若將甲、乙放入水中,能漂浮的是________(填“甲”、"乙”);將甲、乙兩物體捆在一起放入水中,則捆綁物體的狀態(tài)是________(填“漂浮”、“下沉”或“懸浮”)【答案】乙;漂浮【解析】(1)根據(jù)公式ρ=mV分別計(jì)算出兩種物質(zhì)的密度,然后根據(jù)浮沉條件判斷它們的狀態(tài)即可;

(2)將甲、乙兩個(gè)物體捆綁在一起時(shí),總質(zhì)量等于兩個(gè)物體的質(zhì)量之和,總體積等于兩個(gè)物體的體積之和,最后根據(jù)密度公式計(jì)算出平均密度,并根據(jù)浮沉條件判斷狀態(tài)即可。

(1)甲物體的密度為:ρ甲=m甲V甲=2g1cm3=2g/cm3;

乙物體的密度為:ρ乙=m乙V乙=1g2cm3=0.5g/cm3;

因?yàn)棣鸭?gt;ρ水,所以甲在水里下沉;

因?yàn)棣岩?lt;ρ水,所以乙在水面漂浮。

(2)設(shè)甲、乙兩個(gè)物體的質(zhì)量為m,【答案】0.8N;337.5;2.7×103kg/m3【解析】(1)首先根據(jù)△?=VS容計(jì)算出水面下降的高度,再根據(jù)△p=ρ液g△h計(jì)算出液體的密度,最后根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排計(jì)算出金屬球受到的浮力;

(2)金屬球?qū)θ萜鞯撞康膲毫Φ扔谒闹亓εc浮力的差,即F壓=G-F浮,據(jù)此計(jì)算金屬球的重力。當(dāng)拿走金屬球后,容器對(duì)桌面的壓力的減小量就等于金屬球的重力,即根據(jù)△p=△FS=GS計(jì)算容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的減小量;

(3)根據(jù)公式ρ=GgV計(jì)算金屬球的密度即可。

(1)拿走金屬球后水面下降的高度為:△?=VS容=100cm380cm2=1.25cm=0.0125m;

根據(jù)公式△p=ρ液g△h得到:100Pa=ρ液×10N/kg×0.0125m;

解得:ρ液=0.8×103kg/m3;

金屬球受到的浮力F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×100×10-626.三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧,一端固定在容器底部,另一端分別與三個(gè)體積相同的實(shí)心球相連。向容器內(nèi)倒入某種液體,待液體和球都穩(wěn)定后,觀察到如圖所示情況,其中乙球下方的彈簧長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)。這三個(gè)球受到浮力的大小關(guān)系是

(填字母)。A.F甲<F乙<F丙

B.F甲>F乙>F丙

C.F甲=F乙=F丙這三個(gè)球的密度大小關(guān)系是

(填字母)。A.ρ甲<ρ乙<ρ丙

B.ρ甲>ρ乙>ρ丙

C.ρ甲=ρ乙=ρ丙其中

球(選填“甲”“乙”或“丙")的密度與液體密度相同。【答案】C;A;乙【解析】(1)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較即可;

(2)根據(jù)彈簧的形變情況比較三者重力的大小,再根據(jù)ρ=GgV比較三者密度的大?。?/p>

(3)根據(jù)三個(gè)球的狀態(tài)比較和液體密度的大小關(guān)系。

(1)三個(gè)球都浸沒(méi)在液體中,則它們排開(kāi)液體的體積都等于自身體積,即排開(kāi)液體的體積相等。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,三個(gè)球受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙。

(2)甲:彈簧伸長(zhǎng),受到向下的拉力,則G甲=F浮-F拉;

乙:彈簧沒(méi)有伸長(zhǎng),不受拉力,則G乙=F?。?/p>

丙:彈簧被壓縮,受到向上的支持力,則G丙=F浮+F支持。

則G甲<G乙<G丙;

根據(jù)公式ρ=GgV可知,三個(gè)球的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙

。

(3)根據(jù)(2)可知,G乙=F??;

則:ρ乙gV=ρ液gV排;

則ρ乙=ρ液。

則乙的密度與液體密度相同。

27.小明同學(xué)想用家里的電子秤測(cè)量啞鈴片的密度。他分別進(jìn)行了如圖甲、乙、丙所示的三次測(cè)量,對(duì)應(yīng)的電子秤示數(shù)分別為m1、m2、m3。若電子秤單位為千克,水的密度用ρ表示,則丙圖中啞鈴片所受浮力表達(dá)式F浮=________N;該啞鈴片的密度表達(dá)式ρ1=

________。kg/m3(結(jié)果用m1、m【答案】(m3-m2)g;m1【解析】(1)根據(jù)相互作用力原理可知,將啞鈴浸沒(méi)水中時(shí),與圖乙相比,體重計(jì)受到壓力的增加量等于啞鈴片所受的浮力;

(2)根據(jù)浮力大小求出啞鈴片的體積,再利用密度公式求密度;

(1)圖丙中,啞鈴片被細(xì)線(xiàn)拉著浸沒(méi)在水中時(shí),水對(duì)啞鈴片有向上的浮力,

因力的作用是相互的,則啞鈴片對(duì)水有向下的壓力,且二力的大小相等,

與圖乙相比,體重計(jì)受到壓力的增加量等于啞鈴片所受的浮力,

則F浮=△F=△m=(m3-m2)g;

(2)根據(jù)阿基米德原理可得,啞鈴片的體積為:V啞鈴=F浮ρ水g=(m3A.F甲<F乙<F丙

B.F甲>F乙>F丙

C.F甲=F乙=F丙這三個(gè)球的密度大小關(guān)系是________(填字母)。A.ρ甲<ρ乙<ρ丙B.ρ甲>ρ乙>ρ丙C.ρ甲=ρ乙=ρ丙其中球________(填“甲”、“乙”或“丙”)的密度與液體的密度相同?!敬鸢浮緾;A;乙【解析】(1)根據(jù)阿基米德原理可知,物體受到浮力的大小只與排開(kāi)液體的體積和液體密度有關(guān);

(2)彈簧彈力的方向與形變方向相反;對(duì)三個(gè)小球進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件判斷三個(gè)小球的重力大小關(guān)系,最后根據(jù)密度公式判斷密度大小關(guān)系。

(1)三個(gè)小球體積相同,且都浸沒(méi)在液體中,那么它們的V排相等;ρ液相等,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,它們受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙,故選C;

(2)甲下面的彈簧向上伸長(zhǎng),彈力向下,那么:F甲=G甲+F,即G甲=F甲-F;

乙的彈簧沒(méi)有伸長(zhǎng),彈力為0,那么:F乙=G乙;

丙下面的彈簧向下壓縮,彈力向上,那么:G丙=F丙+F;

那么:G甲<G乙<G丙;

它們體積相同,

根據(jù)公式ρ=GgV可知,.ρ甲<ρ乙<ρ丙

故選A;

(3)乙的彈簧沒(méi)有伸長(zhǎng),彈力為0,那么:F乙=G乙;根據(jù)29.某同學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)雪地上腳印深度進(jìn)行粗略測(cè)量密度方法:利用一塊平整地面上的積雪。用腳垂直向下踩在雪上,形成一個(gè)向下凹腳?。鐖D所示,腳印下的雪由于受外力擠壓可近似看成冰層,已知冰密度為ρ冰.測(cè)出積雪原來(lái)厚度為H,用腳踩在雪上形成腳印深度為h.雪密度表達(dá)式式ρ雪=

(用H、h、ρ冰表示)【答案】(H-h)ρ冰/H【解析】密度的計(jì)算公式為:ρ=m/V;由腳印形成的冰與雪的關(guān)系可得出雪的質(zhì)量和雪的體積,據(jù)此可以計(jì)算出雪的密度。設(shè)腳印的橫截面積為S,冰的體積為(H-h)S,雪的體積為HS。雪壓成冰后質(zhì)量不變,所以m雪=m冰=ρ冰V冰=ρ冰(H-h)S,所以雪的密度:ρ雪==(H-h)ρ冰/H。

故答案為:(H-h)ρ冰/H30.彈簧測(cè)力計(jì)下掛一長(zhǎng)方體物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入水中如圖甲;圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖像,由分析計(jì)算得該物體在浸入過(guò)程中的最大浮力為_(kāi)_______N,物體的密度是________kg/m3。

【答案】8;2.25×103【解析】根據(jù)圖像的兩個(gè)測(cè)力計(jì)示數(shù)不變的階段,分別計(jì)算出物體的重力和它受到的浮力,然后根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出物體的體積,最后根據(jù)密度公式計(jì)算物體的密度即可。開(kāi)始時(shí),物體還沒(méi)有浸入水中,沒(méi)有受到浮力,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力,即G=F=18N。

當(dāng)物體浸入水中后,它排開(kāi)水的體積不斷增大,那么它受到的浮力不斷增大。當(dāng)物體全部浸沒(méi)時(shí),此時(shí)排開(kāi)水的體積最大,受到的浮力最大且保持不變,

那么物體受到的最大浮力為F浮=G-F拉=18N-10N=8N;

物體的體積V=V排=F浮ρ水g=三、解答題31.小明在做有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得裝滿(mǎn)水的溢水杯重力為4.8牛,空小桶重力為0.2牛,把它們放在水平桌面上,如圖甲所示.再將一個(gè)質(zhì)量為400克的小球輕輕放入溢水杯中,小球沉到杯底,溢出的水全部流入小桶,如圖乙所示.將裝有溢出水的小桶掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,靜止時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)敷如圖丙所示。ρ水=1.0×l03千克/米3。(1)若溢水杯與桌面的接觸面積為50厘米2,放入小球前,裝滿(mǎn)水的溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)有多大?(2)實(shí)驗(yàn)中的小球密度是多少?【答案】(1)解:溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng):P=F答:裝滿(mǎn)水的溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)960帕。(2)解:解:小球浸沒(méi)在水中受到的浮力:F?。紾總-G桶=0.7牛-0.2牛=0.5牛小球排開(kāi)水的體積:由于小球浸沒(méi)在水中,所以V球=V排=5×10-5米3小球的密度:答:小球密度是8×103千克/米3。【解析】(1)溢水杯對(duì)桌面的壓力等于溢水杯的自重,即F=G,根據(jù)公式p=FS計(jì)算溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng);

(2)根據(jù)阿基米德原理可知,小球受到的浮力等于排開(kāi)水的重力,即F浮=G總-G桶;因?yàn)樾∏蚪](méi),那么根據(jù)公式V球=V排=F浮ρ水g計(jì)算小球的體積,最后根據(jù)ρ=m①此時(shí),R0兩端的電壓是多少?Rx的阻值是多少?②油箱最多能儲(chǔ)油多少升?(1L=1dm3,ρ汽油=0.7×103

kg/m3)【答案】①油箱加滿(mǎn)油時(shí),電路中的電流I=0.6A,根據(jù)歐姆定律可知,R0兩端的電壓為U0=IR0=0.6A×5Ω=3V,加滿(mǎn)油時(shí),電路中的總電阻為R總=UI=15V0.6A=25Ω,則Rx=R總-R0=25Ω-5Ω=20Ω;②由圖像可知,Rx=20Ω時(shí),傳感器受到的壓力F=400N,油的重力為G油=G-G油箱=F-G油箱=400N-50N=350N,由G=mg和ρ=mV可得油的體積為V=m油ρ汽油=G油ρ【解析】(1)油箱加滿(mǎn)油時(shí),電流表指針恰好指示最大刻度即電路中的電流為0.6A,根據(jù)歐姆定律求出R0兩端的電壓;根據(jù)歐姆定律求出加滿(mǎn)油時(shí)電路中的總電阻,再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出Rx的阻值;

(2)由圖象讀出傳感器受到的壓力即為油箱和油的重力,然后減去空油箱重即為油重,根據(jù)G=mg求出質(zhì)量,再根據(jù)密度公式求出儲(chǔ)油的體積。①油箱加滿(mǎn)油時(shí),電路中的電流I=0.6A,根據(jù)歐姆定律可知,R0兩端的電壓為U0=IR0=0.6A×5Ω=3V,加滿(mǎn)油時(shí),電路中的總電阻為R總=UI=15V則Rx=R總-R0=25Ω-5Ω=20Ω;②由圖像可知,Rx=20Ω時(shí),傳感器受到的壓力F=400N,油的重力為G油=G-G油箱=F-G油箱=400N-50N=350N,由G=mg和ρ=mVV=m油ρ汽油=G油答案①此時(shí),R0兩端的電壓是3V,Rx的阻值是20Ω;②油箱最多能儲(chǔ)油50L。33.據(jù)報(bào)道,某煤礦發(fā)生特大透水事故,地點(diǎn)在煤礦的-420m掘進(jìn)工作面上,井下有多名工人被困,煤礦某處有一個(gè)如圖所示的圓柱形的豎直井里存有一定量的水,井的側(cè)面和底面是密閉的,有人想在井中固定地插著一根兩端開(kāi)口的薄壁圓管,管和井共軸,管下端未觸及井底.在圓管內(nèi)有一個(gè)不漏氣的活塞,它可沿圓管上下滑動(dòng),開(kāi)始時(shí),管內(nèi)外水面相齊,且活塞恰好接觸水面.如圖,現(xiàn)用卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)繩子對(duì)活塞施加一個(gè)向上的力F,使活塞緩慢向上移動(dòng),已知管筒半徑r=0.10m,井的半徑R=2r,水的密度ρ=1.00×103kg/m3,大氣壓p0=1.00×105Pa,求活塞上升H=9.00m的過(guò)程中拉力F做的功.(井和管在水面以上及以下部分都足夠長(zhǎng),不計(jì)活塞質(zhì)量,不計(jì)摩擦,g=10N/kg)【答案】解:從開(kāi)始提升活塞升至內(nèi)外水面差為h0=p0/ρg=10m的過(guò)程中,活塞始終與管內(nèi)液體接觸,設(shè)活塞上升距離為h1,管外液面下降距離為h2,則h0=h1+h2,因液體體積不變,有h1πr2=h2π(R2-r2),得h1=3h0/4=7.5m此段距離內(nèi)拉力做的功有兩種解法:方法1:拉力的大小等于高出井水面部分水的重力,是一個(gè)隨高度均勻變化的變力,可取平均值計(jì)算功,即為W1=F平均S=mg/2×h1=ρπr2h0g/2×h1=1.0×103kg/m3×3.14×0.01m2×10m×10N/kg÷2×7.5m=1.18×104J方法2:拉力作功的大小相當(dāng)于克服管外部分水提升到管內(nèi)時(shí)重力所做的功,重心高度變化為:ΔH=10m/2-2.5m/2=3.75m,如圖所示,

則W1=GΔH=ρπr2h0g×ΔH=1.0×103kg/m3×3.14×0.01m2×10m×10N/kg×3.75m=1.18×104J當(dāng)管內(nèi)水柱達(dá)到10m后就不再隨活塞的上升而上升,此后拉力F=p0πr2,W2=FS=p0πr2(H-h1)=1×105Pa×3.14×0.01m2×(9m-7.5m)=4.71×103J故總功W=W1+W2=1.18×104J+4.71×103J=1.65×104J【解析】活塞在上升過(guò)程中,要分兩段分別計(jì)算,前一段水柱跟著活塞上升,后一段水柱不再上升,只有活塞自己上升。

①根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ液體gh計(jì)算出大氣能夠支持的水柱高度的最大值h0,這就是兩個(gè)階段的分界點(diǎn)。設(shè)活塞上升距離為h1,管外液面下降距離為h2,那么管內(nèi)外液面的高度變化之和應(yīng)該等于水柱的最大值,即h0=h1+h2。管內(nèi)水的體積的增大值等于管外水的體積的減少值,即h1πr2=h2π(R2-r2),據(jù)此計(jì)算出管內(nèi)水柱上升的高度,接下來(lái)根據(jù)W=Fs計(jì)算這個(gè)階段拉力做的功;

方法①:由于拉力不斷變化,因此取這個(gè)水柱重力的一半作為平均值,即根據(jù)W1=F平均S=mg/2×h1=ρπr2h0g/2×h1計(jì)算即可;

方法②:最終內(nèi)外水面高度差為10m,而上升的水柱高度為7.5m,那么外面的水面下降2.5m,根據(jù)△H=10m/2-2.5m/2計(jì)算出該外的水進(jìn)入管內(nèi)重心上升的高度,然后根據(jù)W1=GΔH=ρπr2h0g×ΔH計(jì)算出這個(gè)階段拉力做的功。

②當(dāng)管內(nèi)水柱達(dá)到10m后就不再隨活塞的上升而上升,此后拉力F=p0πr2,而這個(gè)階段活塞上升的高度為:9m-h1,根據(jù)公式W2=FS=p0πr2(H-h1)計(jì)算。

最后將兩個(gè)階段做的功相加即可。

34.

運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題:(1)因?yàn)橐后w的壓強(qiáng)隨著深度的增加而________

,攔河壩上部受到水的壓強(qiáng)比下部________

,所以攔河壩設(shè)計(jì)成上窄下寬的形狀.(2)汽車(chē)在水平公路上勻速直線(xiàn)行駛,請(qǐng)?jiān)趫D1中畫(huà)出它在水平方向上所受力的示意圖.(3)如圖2所示,小雨在輕質(zhì)杠桿的A端施加豎直向下的拉力,使其水平平衡.已知小雨的拉力為120N,OA:OB=3:2,浸沒(méi)在液體中的物體M的重力為300N、體積為0.01m3,則液體的密度ρ液=________

.請(qǐng)寫(xiě)出解題思路.【答案】(1)增大;小

(2)

解:因汽車(chē)在平直公路上勻速行駛,所以汽車(chē)在水平方向上受到的牽引力與阻力大小相等方向相反,作用在同一直線(xiàn)上,是一對(duì)平衡力.過(guò)汽車(chē)重心作水平向左的牽引力和水平向右的摩擦力,注意這兩個(gè)力線(xiàn)段要相等,如圖所示:

(3)1.2×103kg/m3【解析】解:(1)因?yàn)橐后w內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度增加而增大,攔河壩上部受到水的壓強(qiáng)比下部小,所以攔河壩設(shè)計(jì)成上窄下寬的形狀.(2)因汽車(chē)在平直公路上勻速行駛,所以汽車(chē)在水平方向上受到的牽引力與阻力大小相等方向相反,作用在同一直線(xiàn)上,是一對(duì)平衡力.過(guò)汽車(chē)重心作水平向左的牽引力和水平向右的摩擦力,注意這兩個(gè)力線(xiàn)段要相等,如圖所示:(3)根據(jù)杠桿平衡條件可知,F(xiàn)拉×OA=(G﹣F?。罯B,即120N×32OB=(300N﹣F浮解得,F(xiàn)浮=120N,由題意知,V排=V=0.01m3,由F浮=ρ液gV排得,ρ液==120N10N/kg×0.01m3=1.2×103kg/m故答案為:(1)增大;??;(2)如見(jiàn)解答圖;(3)1.2×103kg/m3;根據(jù)杠桿平衡條件求出浮力的大小,然后利用浮力公式可求液體的密度.(1)因液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度增加而增大,這是堤壩上窄下寬的主要原因;(2)因汽車(chē)在平直公路上勻速行駛,所以汽車(chē)在水平方向上受到的牽引力與阻力大小相等方向相反,作用在同一直線(xiàn)上,是一對(duì)平衡力.(3)根據(jù)杠桿平衡條件求出浮力的大小,然后利用浮力公式可求液體的密度.35.一個(gè)空瓶子的質(zhì)量是150g,當(dāng)裝滿(mǎn)水時(shí),瓶和水的總質(zhì)量是400g;當(dāng)裝滿(mǎn)另一種液體時(shí),瓶和液體的總質(zhì)量是350g。求:(1)這個(gè)瓶子的容積;(2)液體的密度?!敬鸢浮浚?)瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量為:m水=m總-m瓶=400g-150g=250g;

瓶子的容積v=v水=m水ρ水=250g1g/cm3=250cm3;

(2)瓶?jī)?nèi)液體的質(zhì)量為:m液=m總'-m瓶=350g-150g=200g;

那么液體的密度為:ρ液=m液V液36.小明家新買(mǎi)來(lái)一臺(tái)容積為80L的天然氣熱水器。小明學(xué)習(xí)了熱效率的知識(shí)后,嘗試估測(cè)該熱水器的熱效率,他把“進(jìn)水量”設(shè)置為40L,“出水溫度”設(shè)置為40℃后,開(kāi)始加熱。當(dāng)水溫達(dá)到40℃時(shí),自動(dòng)停止加熱。已知當(dāng)時(shí)自來(lái)水的溫度是20℃,加熱前天然氣表的示數(shù)為129.96m3,停止加熱后變?yōu)?30.06m3。天然氣的熱值q天然氣=4.2×107J/m3,水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),1L=10-3m3。求:(1)水箱中水的質(zhì)量。(2)水箱中水吸收的熱量。(3)該熱水器的熱效率?!敬鸢浮浚?)水的體積V=40L=40×10-3m3=4×10-2m3,根據(jù)ρ=mV得,水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10-2m3(2)水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-20℃)=3.36×106J。

(3)消耗天然氣的體積V=V2-V1=130.06m3-129.96m3=0.1m3,天然氣完全燃燒放出的熱量Q放=Vq天然氣=0.1m3×4.2×107J/m3=4.2×106J,該熱水器的熱效率η=Q吸Q放【解析】(1)根據(jù)公式m=ρV計(jì)算水箱中水的質(zhì)量即可;

(2)根據(jù)公式Q吸=c水m(t-t0)計(jì)算水吸收的熱量;

(3)首先根據(jù)V=V2-V1計(jì)算出消耗天然氣的體積,再根據(jù)Q放=Vq天然氣計(jì)算出天然氣燃燒放出的熱量,最后根據(jù)η=Q

37.如圖甲所示的長(zhǎng)方體物塊,它的長(zhǎng)、寬、高分別為20cm、10cm、10cm,質(zhì)量為1.6kg,g取10N/kg。求:(1)物塊的密度是多少?(2)圖乙中,把物塊豎直放置于足夠大的容器內(nèi),然后倒入水,直至水深25cm,物塊始終保持在直立狀態(tài),則:①物塊的下底面受到水的最大壓力是多少?②在圖丙中畫(huà)出物塊在加水過(guò)程中受到的浮力隨水深的變化規(guī)律即F?。環(huán)圖像?!敬鸢浮浚?)解:物體的體積V=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,物體的密度ρ=mV=1.6kg0.002m3=0.8×103kg/m3。

(2)解:①由(1)知,ρ物<ρ②如答圖所示。【解析】(1)首先根據(jù)公式V=abc計(jì)算出物體的體積,再根據(jù)公式ρ=mV計(jì)算物體的密度;

(2)①將物體的密度與水的密度比較,且根據(jù)0.25m>0.2m可知,水深為25cm時(shí)物體是漂浮的。根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知,物體下表面受到的向上的壓力等于物體的重力,據(jù)此計(jì)算即可;

②根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析漂浮前受到的浮力變化,再根據(jù)漂浮條件分析漂浮后的浮力變化。

(1)物體的體積V=abc=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,

物體的密度ρ=mV=

1.6kg0.002m3

=0.8×103kg/m3。

(2)①由(1)知,ρ物<ρ水,且0.25m>0.2m,

所以水深h=0.25m時(shí),物體漂浮在水中,

此時(shí)物塊的下底面受到水的壓力等于物塊的重力,

即F=G物=mg=1.6kg×10N/kg=16N。

②當(dāng)物體剛好漂浮時(shí),

它排開(kāi)水的體積V排=F浮ρ水g=16N1038.在復(fù)習(xí)測(cè)量知識(shí)時(shí),某同學(xué)測(cè)得“九年級(jí)下科學(xué)教科書(shū)”的一些物理量,如下表所示:物理量長(zhǎng)/厘米寬/厘米高/厘米質(zhì)量/克測(cè)量值26.018.50.6260乙同學(xué)把一本掉在地上的“九年級(jí)下科學(xué)教科書(shū)”撿起后,將其放在離地70厘米高的桌面上(如圖).請(qǐng)根據(jù)以上信息計(jì)算:

(1)乙同學(xué)把書(shū)撿起來(lái)放在桌面上的過(guò)程中,對(duì)書(shū)本所做的功為多少焦?(2)教科書(shū)平放在桌面上,此時(shí)教科書(shū)對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少帕?(計(jì)算結(jié)果保留整數(shù))(3)乙同學(xué)利用上表數(shù)據(jù),又進(jìn)行了新的計(jì)算,部分過(guò)程如下:則該同學(xué)計(jì)算的物理量是教科書(shū)的________?!敬鸢浮浚?)教科書(shū)的重力:G=mg=0.26kg×10N/kg=2.6N,W=Gh=2.6N×0.7m=1.82J。(2)∵教科書(shū)平放在桌面上,∴S=0.26m×0.185m=0.0481m2,F(xiàn)=G=2.6N。

此時(shí)教科書(shū)對(duì)桌面的壓強(qiáng):p=FS=2.6N(3)密度【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)知道教科書(shū)的質(zhì)量,利用重力公式G=mg求教科書(shū)的重力;再利用W=Gh求把書(shū)撿起來(lái)平放在桌面上的過(guò)程中對(duì)書(shū)本所做的功。

(2)由于教科書(shū)平放在桌面上,可求桌子的受力面積和受到的壓力,再利用壓強(qiáng)公式p=FS求此時(shí)教科書(shū)對(duì)桌面的壓強(qiáng)。

(1)教科書(shū)的重力:G=mg=0.26kg×10N/kg=2.6N,W=Gh=2.6N×0.7m=1.82J。

(2)∵教科書(shū)平放在桌面上,∴S=0.26m×0.185m=0.0481m2,F(xiàn)=G=2.6N。

此時(shí)教科書(shū)對(duì)桌面的壓強(qiáng):p=FS=2.6N0.0481m2≈54Pa。

(3)教科書(shū)的密度:ρ=mv≈0.9g/cm3,所以該同學(xué)計(jì)算得物理量是教科書(shū)的密度。

39.

(1)小虎的媽媽購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)家用豆?jié){機(jī),其部分技術(shù)參數(shù)如下表:用電器額定電壓頻率額定功率電動(dòng)機(jī)220伏50赫茲200瓦加熱器220伏50赫茲1210瓦說(shuō)明書(shū)介紹了制作豆?jié){的過(guò)程:按合適的比例把豆料,清水放入豆?jié){機(jī)中,經(jīng)過(guò)預(yù)熱、打漿、加熱等程序,即可制成熟豆?jié){,其中打漿和加熱是交進(jìn)行的。請(qǐng)根據(jù)以上材料解答下列問(wèn)題:①在額定電壓下,打漿時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多大?②在用電高峰時(shí)段,家用電壓是200伏,加熱30秒,豆?jié){機(jī)消耗的電能是多少?(假設(shè)加熱器的電阻絲的阻值不隨溫度的變化而變化)(2)為了提高抗震性能,建筑物多采用框架結(jié)構(gòu),施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)澆灌混凝土。某電梯公寓樓高40米,修建此建筑物時(shí)在地面攪拌桶混凝土,需要質(zhì)量m1=150千克的河沙,質(zhì)量m2=300千克的碎石,質(zhì)量m3=100千克的水泥,質(zhì)量m4=50千克的水。如果四種材料混合后形成的混凝土的總體積與混合前河沙、碎石、水泥三種材料的體積之和相同;河沙、碎石、水泥的密度都是p=2.2×103千克/米,g=10牛/千克。求:①這桶混凝土的密度p是多大?②將這桶混凝土裝入運(yùn)送混凝土的專(zhuān)用鐵桶,鐵桶質(zhì)量m0=100千克,掛在如圖所示的滑輪組下面,用大小為4000牛、方向豎直向下的拉力F,把這桶混凝土緩慢提高了h=40米。該滑輪組的機(jī)械效率η是多大?【答案】(1)解:①在額定電壓下,打漿時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為額定電流,設(shè)為I1,由I1=P電額U額=200瓦220伏,解得I1=0.91安

②設(shè)加熱器的電阻絲的阻值為R,則R=U額2P電額,解得R=40歐姆,設(shè)加熱30秒,豆?jié){機(jī)消耗的電能是W,則W=U2Pt,W=200240×30焦,解得W=3×104焦

(2)解:①設(shè)河沙、碎石、水泥混合前的體積為V,則V=m1+m2+m3ρ0,ρ=m1+m2+m3+m4【解析】(1)①?gòu)谋砀裰姓业诫妱?dòng)機(jī)的額定功率和額定電壓,然后根據(jù)

I1=P電額U額計(jì)算出通過(guò)它的額定電流;

②首先根據(jù)

R=U額熱2P電熱計(jì)算出電阻絲的電阻,再根據(jù)公式

W=U實(shí)際2Rt計(jì)算出豆?jié){機(jī)消耗的電能。

(2)①首先將河沙、碎石和水泥的質(zhì)量相加得到三者的總質(zhì)量,再除以三者的密度計(jì)算出三者的總體積,即

V=m1+m240.小伶和小柯參加課外興趣小組,將塑料小桶中分別裝滿(mǎn)已知密度的四種不同溶液后,用圖示彈簧秤測(cè)出其重力,用刻度尺測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度,記錄了下表中的數(shù)據(jù):液體密度(g/cm3)0.40.61.01.4彈簧秤的示數(shù)(N)1.61.82.22.6彈簧的長(zhǎng)度(cm)10.410.811.612.4(1)通過(guò)分析此表,小柯發(fā)現(xiàn)液體密度與彈簧秤示數(shù)之間有一定規(guī)律,能反映這一規(guī)律的圖像是________。(2)若小桶中盛滿(mǎn)密度為1.1g/cm3的某種液體時(shí),彈簧秤的示數(shù)是________N。(3)若小桶中盛滿(mǎn)密度未知的某種液體時(shí)彈簧的長(zhǎng)度是12.8cm時(shí),則該液體的密度是多少kg/m3(4)通過(guò)分析數(shù)據(jù)可知,塑料小桶的重力為多少牛?彈簧的原長(zhǎng)為多少厘米?塑料小桶的容積是多少毫升?【答案】(1)A

(2)2.3

(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,液體密度增大0.2g/cm3時(shí),彈簧的長(zhǎng)度增大0.4cm。與第四組數(shù)據(jù)比較可知,12.8cm比12.4cm大0.4cm,因此此時(shí)液體的密度為:1.4g/cm3+0.2g/cm3=1.6g/cm3。

(4)根據(jù)公式G總=G桶+G液=G桶+ρ液gV得到:

1.6N=G桶+0.4×103kg/m3×10N/kg×V;

1.8N=G桶+0.6×103kg/m3×10N/kg×V;

解得:G桶=1.2N,V=10-4m3=100mL;

根據(jù)表格可知,拉力每增大0.2N,彈簧伸長(zhǎng)0.4cm;

那么當(dāng)彈簧受到1.6N的拉力時(shí),伸長(zhǎng):0.4cm×1.6N0.2N=3.2cm【解析】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù),分析測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨液體密度的變化規(guī)律,注意液體體積為零時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)是否為零;

(2)根據(jù)表格,找到測(cè)力計(jì)的示數(shù)的變化和液體密度變化之間的關(guān)系,然后推算密度為1.1g/cm3時(shí)的液體密度即可。

(3)根據(jù)表格,找到彈簧長(zhǎng)度的變化和液體密度變化之間的關(guān)系,然后推算彈簧長(zhǎng)度為12.8cm時(shí)的液體密度即可。

(4)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于液體的重力和小桶重力之和,即G總=G桶+G液=G桶+ρ液gV,據(jù)此列出方程,代入表格中的任意兩組數(shù)據(jù),計(jì)算出G桶和小桶的體積V。

根據(jù)前面找到的彈簧伸長(zhǎng)與受到拉力的關(guān)系,計(jì)算出拉力為1.6N時(shí)的伸長(zhǎng)量,最后用此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度減去伸長(zhǎng)量即可。

(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨液體密度的增大而增大。由于測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于液體和小桶的重力之和,所以當(dāng)液體密度為零時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)液不為零,故選A。

(2)根據(jù)表格可知,液體密度增大0.2g/cm3時(shí),彈簧秤的示數(shù)增大0.2N,即每增大0.1g/cm3時(shí)示數(shù)增大0.1N。與第三組數(shù)據(jù)比較可知,1.1g/cm3比1g/cm3恰好大0.1g/cm3,那么此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為:2.2N+0.1N=2.3N。

(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,液體密度增大0.2g/cm3時(shí),彈簧的長(zhǎng)度增大0.4cm。與第四組數(shù)據(jù)比較可知,12.8cm比12.4cm大0.4cm,因此此時(shí)液體的密度為:1.4g/cm3+0.2g/cm3=1.6g/cm3。

(4)根據(jù)公式G總=G桶+G液=G桶+ρ液gV得到:

1.6N=G桶+0.4×103kg/m3×10N/kg×V;

1.8N=G桶+0.6×103kg/m3×10N/kg×V;

解得:G桶=1.2N,V=10-4m3=100mL;

根據(jù)表格可知,拉力每增大0.2N,彈簧伸長(zhǎng)0.4cm;

那么當(dāng)彈簧受到1.6N的拉力時(shí),伸長(zhǎng):0.4cm×1.6N0.2N=3.2cm41.小紅同學(xué)放學(xué)回家路上看到一個(gè)賣(mài)氫氣球的小攤,看到一位阿姨在用裝有氫氣的鋼瓶給氣球充氣。在學(xué)習(xí)了密度的知識(shí)后,他思考了一些問(wèn)題。通過(guò)觀察他發(fā)現(xiàn)鋼瓶的容積是20dm3,通過(guò)詢(xún)問(wèn)阿姨得知?jiǎng)傎I(mǎi)來(lái)未使用過(guò)的滿(mǎn)瓶氫氣,里面裝有密度為2.5kg/m3的氫氣,在給氣球充氣過(guò)程中,瓶?jī)?nèi)氫氣越來(lái)越少。一段時(shí)間后,累計(jì)用掉了10g氫氣。同時(shí)小紅同學(xué)還發(fā)現(xiàn),氫氣球在上升過(guò)程中,體積越來(lái)越大。(1)氫氣球在上升過(guò)程中,里面氫氣的密度________。(填“變大”或“變小”或“不變”)

(2)一段時(shí)間后,累計(jì)用掉了10g氫氣后,瓶?jī)?nèi)氫氣的密度為多少kg/m3?【答案】(1)變小

(2)原來(lái)鋼瓶?jī)?nèi)氫氣的質(zhì)量m=ρV=2.5kg/m3×20×10-3m3=50g,

用掉10g后,瓶?jī)?nèi)氫氣的質(zhì)量為50g-10g=40g,

而體積保持不變,所以瓶?jī)?nèi)氫氣的密度為:ρ1【解析】1、由密度公式:ρ=mV,根據(jù)氫氣質(zhì)量和體積的變化可求出氫氣密度的變化情況;

2、瓶?jī)?nèi)的密封的環(huán)境,用掉一定質(zhì)量的氫氣后質(zhì)量減小了,但氫氣的體積不變,由此可求出瓶?jī)?nèi)氫氣的密度。

(1)氫氣球在上升過(guò)程中,氫氣球內(nèi)的總質(zhì)量保持不變,氫氣球的體積越來(lái)越大,所以由公式ρ=mV可知,里面氫氣的密度變小;

(2)原來(lái)鋼瓶?jī)?nèi)氫氣的質(zhì)量m=ρV=2.5kg/m3×20×10-3m3=50g,用掉10g后,瓶?jī)?nèi)氫氣的質(zhì)量為50g-10g=40g,而體積保持不變,所以瓶?jī)?nèi)氫氣的密度為:ρ42.如圖甲,水平升降臺(tái)上有一圓柱形容器,容器中裝有一定量的水,現(xiàn)將一實(shí)心正方體M(不吸水)懸掛在不可伸縮的細(xì)繩下端(細(xì)繩體積忽略不計(jì)),使M浸沒(méi)水中并剛好與容器底接觸但不產(chǎn)生壓力,現(xiàn)使升降臺(tái)勻速下降,圖乙是繩的拉力F隨時(shí)間t的變化圖象。(1)在t1和t2時(shí)刻,M所受浮力分別為F浮1、F浮2,則

F浮1________F浮2(選填“>”、“<”或“=”)。(2)求物體M的密度。(3)當(dāng)繩子的拉力為0.63N時(shí),正方體上表面到水面的距離?!敬鸢浮浚?)>

(2)G=0.81N

m=Gg=0.81N10N/kg=0.081kg

F浮=G-F拉=0.81N-0.54N=0.27N

∵浸沒(méi)

∴V排=V物

∴F浮=ρ液gV排=ρ液gV物

V物=F浮ρ液g=0.27N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.7x10-5m3

ρ=mV物=0.081kg2.7×105kg/m3=3×103kg/m3

(3)F浮'=G-F拉=0.81N-0.63N=0.18N

【解析】根據(jù)乙圖可知,在物體露出水面前,它排開(kāi)水的體積等于自身體積,因此浮力保持不變,根據(jù)F=G-F浮可知,繩子的拉力保持不變;從開(kāi)始露出水面到完全露出水面的過(guò)程中,物體排開(kāi)水的體積不斷減小,浮力不斷減小,那么繩子的拉力不斷增大。當(dāng)物體完全露出水面后,物體不受浮力,此時(shí)繩子的拉力等于物體的重力,保持不變。

(1)首先根據(jù)乙圖確定兩個(gè)時(shí)刻時(shí)物體M受到拉力的大小關(guān)系,然后根據(jù)F浮=G-F比較兩個(gè)時(shí)刻時(shí)受到浮力的大小關(guān)系;

(2)根據(jù)乙圖,確定物體的重力和完全浸沒(méi)時(shí)繩子的拉力,根據(jù)F浮=G-F拉

計(jì)算出浸沒(méi)時(shí)受到的浮力,根據(jù)

V物=F浮ρ液g計(jì)算物體的體積,最后根據(jù)ρ=mV計(jì)算物體的密度。

(3)首先根據(jù)F浮’=G-F拉

計(jì)算出此時(shí)物體受到的浮力,然后根據(jù)浮力與V排成正比,計(jì)算出此時(shí)V排和物體完全浸沒(méi)時(shí)體積的比值,進(jìn)而得到露出水

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