内容正文:
与浮力有关的测密度的方法
称重法测浮力及密度
1.如图甲所示在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度 h变化的图象.(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)分析图象可知,圆柱体的重力是12N.
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N.
(3)分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越大(选填“大”或“小”).
(4)分析图象CD段,可得结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关.
(5)圆柱体的体积是8×10-4m3.
(6)圆柱体的密度是1.5×103kg/m3.
2.如图所示,小明利用弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯、适量的水和煤油,对浸在液体中的金属块所受的浮力进行了探究.(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
A B C D
(1)分析图A、B可知,金属块浸没在水中时所受的浮力为1N;若此时剪断细绳,该金属块在水中将下沉(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”).
(2)分析图B、C可知,浮力的大小跟排开液体的密度有关.
(3)如图D是小明根据实验数据所绘制的图象,能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面到水面距离h关系的图象为a(选填“a”或“b”).
(4)小明根据图中的实验数据求出:金属块的密度为2.7×103kg/m3,煤油的密度为0.8×103kg/m3.
“一浮一沉”法测密度
3.测小瓷杯的密度.
(1)如图所示,在量筒内放入适量的水,液面刻度为V1.
(2)将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V2.
(3)捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其浮于水面(水未损失),液面刻度为V3.
(4)小瓷杯密度的表达式为ρ= ρ水.(用V1、V2、V3和ρ水表示)
(5)实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净,则所测结果不变(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
4.某物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水测量瓷片的密度,请你补充如下实验(已知水的密度为ρ水):
(1)在量筒内倒入V1的水,如图甲所示.
(2)让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上,读出此时体积记为V′.
(3)将瓷片放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上,如图乙所示,读出此时体积记为V2.
(4)取出小玻璃杯,将瓷片沉没在量筒内的水中,如图丙所示,读出此时体积记为V3.
(5)瓷片密度的表达式为ρ= ρ水.(用上述物理量符号表示)
密度计等浮力法测密度
5.小华利用吸管、铁丝、石蜡等物品自制了一支密度计,将自制密度计放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H,放到另一液体中的情景如图乙所示,测得浸入的长度为h,用ρ水、ρ液分别表示水和液体的密度,则甲、乙两图中密度计所受浮力的大小F甲=F乙(选填“>”“<”或“=”),ρ液= .(用ρ水、H、h表示)
6.小明自制密度计并测定盐水的密度.实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水.
(1)实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成密度计;
②用刻度尺测出竹筷的长度L;
③把密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示);
④把密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2.
(2)被测盐水的密度表达式:ρ盐水= ρ水.(不计铅丝体积,水的密度用ρ水表示)
利用天平测浮力及密度
7.小明准备测量一个形状不规则的石块的密度.他将天平放在水平桌面上,当游码归零后发现指针静止时偏在分度盘的左侧,则他应将平衡螺母向右调节.如图所示的三个图是小明测量过程的示意图,利用图中测出的物理量计算小石块浸在水中受到的浮力为0.2N,小石块的密度为2.6×103kg/m3.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
8.小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石,想用学过的浮力知识测量它的密度,于是把它拿到了实验室.
(1)她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下:
a.用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下,如图甲所示,测出鹅卵石的重力,记为G.
b.在烧杯内装入适量的水,并用弹簧测力计提着鹅卵石,使它浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F.
c.鹅卵石密度的表达式为ρ石= ρ水.(用G、F和ρ水表示)
(2)她又重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案,并进行了测量.
a.将天平放在水平台上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,当指针静止时如图乙所示,此时应将平衡螺母向右(选填“左”或“右”)调节,直到横梁平衡.
b