1、智浪教育 -普惠英才文库 专项训练 (三 ) 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 ZX3 1 (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 ZX3 1 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。 2 2017苏州 在 “ 测量物质的密度 ” 实验中： 图 ZX3 2
2、 (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 ZX3 2 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
3、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 ZX3 3 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。 智浪教育 -普惠英才文库 图 ZX3 3 4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
4、、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 ZX3 4 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 ZX3 4 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
5、方悬挂了一铁块，按照如图 ZX3 5 甲、乙、丙、丁所示顺序，测出了该塑料块的体积和质量。 图 ZX3 5来源 :学科网 ZXXK (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 ZX3 6 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/k
6、g。实验过程如下： 图 ZX3 6 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 70m L。 由以上实验可知： 智浪教育 -普惠英才文库 (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： (
7、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 ZX3 7 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 ZX3 7 (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
8、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 ZX3 8 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 ZX3 8 (2)将挂饰放在已调好的天平上，测出其质量为 21.6g。
9、(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。 来源 :学 #科 #网 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 _。 (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 /
10、(kgm 3) 19.3103来源 : 学科网 10.5103 8.9103 7.9103 2.7103 9.某实验小组利用杠杆平衡条件测固体密度。 智浪教育 -普惠英才文库 图 ZX3 9 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
11、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 ZX3 10 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 Z
12、X3 10 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 ) 来源 :Zx x k .Com 智浪教育 -普惠英才文库 来源 :学 ,科 ,网 Z,X,X,K 参考答案 1 (1)4.8
13、 (2)2 (3)2.4 (4)0.8 解析 (3)石块的体积 V V 排 F浮水 g 2 N1.0103 kg/m310 N/kg 210 4 m3 200 cm3， 石块的质量 m Gg 4.8 N10 N/kg 0.48 kg 480 g，则石块的密度 mV 480 g200 cm3 2.4 g/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 G F示 4.8 N 3.2 N1.6 N，液体的密度 液 F浮V排 g 1.6 N210 4 m310 N/kg 0.8103 kg/m3 0.8 g/cm3。 2 (1)27 (2)10 (
14、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 F mg FgV 3 (2)阿基米德 (4)水 （ V2 V1）V3 V1(5)1.75103 4 (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 V 20 mL 20 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 cm3 44 cm3 64 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
15、属块的重力为 G F 浮 水 V 排 g，金属块的质量为 m Gg 水 V排 gg 水 V 排 1.0103 kg/m364 cm3 64 g，故金属块的密度为 mV 64 g20 cm3 3.2 g/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智浪教育 -普惠英才文库 不变，所受浮力不变，则其重力、质量不变，所以根据 mV可知，测出的金属块密度不变。 5 (1)16.2 (2)0.81103 (3)先测了体积后测量质量，
16、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 cm3 50 cm3 16 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/kg1610 6 m3
17、 0.16 N。 (2)石子和物块在水中处于漂浮状态，所以它们的总 重力 G F 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 cm3 50 cm3 20 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 G 0.16 N。可得 液 F浮 gV排 0.16 N10 N/kg2010 6 m3 0.8103 kg/m3。 7 (1)大于 小于 小于 (4)121 (5)55 (6)1.04103 (7) (1)(2)(4)(5)(3)(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
18、倒入量筒，测得的体积偏小，由密度 mV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)。 8 (1)左端 右 (3)152.4 2.4 cm3 (4)9.0 铜 9 (3) lLm (5)l dL mg (6)l dL m (7) ll d 10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 （ L h1）L h2(4)水 （ L h1）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(L h1)；在盐水中时： F 浮 盐水 gV 排 2 盐水 gS(L h2)。因为浮力相等，所以 水 g S(L h1) 盐水 gS(L h2)，即 盐水 水 （ L h1）L h2。 (4)竹筷漂浮时 F 浮 G 竹筷 ，即 水 gS(L h1) 竹筷 gSL，所以 竹筷 水 （ L h1）L 。
