内容正文:
专题10 物质密度的测量专题突破
考点解读
方法一:浸没法
如图1,用弹簧测力计测两次,第一次在空气中,第二次在液体中,两次的差即为浮力大小。
物体未接触水面时,对物体受力分析:物体在竖直方向受到重力和弹簧测力计的拉力保持平衡,因此:
当物体浸没于水中后,弹簧测力计的示数为F,物体在竖直方向受到重力,拉力和浮力的作用保持平衡,对物体进行受力分析:
由此得到:
方法二:悬浮法(或零重量法)
此法也用来测固体的密度。所谓悬浮法,就是将固体浸没在已知密度的液体中,若固体能在液体内部任意处悬浮,则固体所受浮力!定等于物体的重量,即相当于固体取代了固体所占空间的那部分液体,其密度必然相等,此即悬浮法求密度。此法之所以又称零重量法,是指用秤测浸没在液体中的固体重量时,若示数为零,则说明固体所受的浮力等于固体的重量,其密度相等。即固=液
方法三:漂浮法
“浮体定比”,即物体漂浮在液面上,排开液体的体积与物体体积之比为一定值,且等于物体密度与液体密度之比()
证明:物体漂浮时,,即,因此有:,或者。
方法四:比较法
此法是先测出某一物体在空气中的重量G1,其次测出该物体浸没在已知密度液体中的重量 G2,再测出物体浸没在未知密度液体中的重量G3,可通过比较求出未知液体的密度。
因为物体在已知液体和未知液体中所受的浮力,分别等于物体在已知液体和未知液体中重量的减少量F1=G1-G2
F2=G1-G3
从而
1gV 物=G1-G2
2gV 物=G1-G3
考点训练
一.选择题(共6小题)
1.盛有等质量水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面,均匀柱体A、B漂浮在水面上,如图所示。已知容器底面积S甲>S乙,水深h甲>h乙,则下列判断一定正确的是( )
A.柱体排开水的质量m排A=m排B
B.柱体的密度ρA=ρB
C.水对容器底部的压力F甲>F乙
D.容器对地面的压强p容甲<p容乙
2.炎热夏天,人们通常会在装有水的玻璃杯中放入冰块,如图所示是小明将一块放入水中后静止时的情景,下列说法正确的是( )
A.冰块受到的浮力大于重力
B.冰块的密度大于水的密度
C.向杯中加盐可以使冰块下沉
D.冰块熔化后,水对玻璃杯底的压强不变
3.图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中。图乙所示,是钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.金属块受到的重力为500N
B.金属块受到的浮力为3450N
C.金属块的体积为5×10﹣3m3
D.金属块的密度为7.9×103kg/m3
4.将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如图所示,两容器中液体的密度分别是ρA、ρB,密度计受到液体的浮力是FA、FB,则密度和浮力的关系分别是( )
A.ρA<ρB,FA=FB B.ρA<ρB,FA>FB
C.ρA>ρB,FA=FB D.ρA=ρB,FA>FB
5.盛有水的圆柱形容器竖直放置在水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压力为10N:用细线拴一实心小球,将小球浸没在水中,如图乙所示,容器对桌面的压力为12N;将细线剪断,小球沉到容器底部静止,如图丙所示,容器对桌面的压力为14N,水始终未溢出,取g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,则下列说法中错误的是( )
A.小球所受重力为4N
B.小球的密度为2×103kg/m3
C.图丙中小球对容器底的压力为2N
D.图丙中水对容器底部的压力比图乙中水对容器底部的压力大2N
6.小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计。现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示。则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二.多选题(共2小题)
(多选)7.如图甲所示,水平桌面上放着盛有水的柱形容器,在容器上方的弹簧测力计下悬挂着一个实心圆柱体,将圆柱体缓慢浸入水中。记录圆柱体下表面到水面的距离h和弹簧测力计的示数F,并根据记录的数据画出F﹣h图像,如图乙所示。圆柱体浸入水的过程中,始终不与容器接触且容器中的水未溢出。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。关于该过程下列说法正确的是( )
A.圆柱体所受的重力为4N
B.圆柱体受到的浮力的最大值为2.5N
C.圆柱体的密度为1.6g/cm3
D.圆柱体浸入水的过程中,桌面受到容器的压力先增大后保持不变
(多选)8.小明用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,用弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中。他根据数据画出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入