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专题四 与浮力有关的测密度的方法
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,P水=1.0×10³kg/m³) 求:
甲
(1)分析图象可知,圆柱体的重力是 N.
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N.
(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 (选填“大”或“小”).
(4)分析图象CD 段,可得结论:
(5)圆柱体的体积是 m³ .
(6)圆柱体的密度是 kg/m³ .
2. (科学探究)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,Pk=1.0×10³kg/m³)
煤油水
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 N;若此时剪断细绳,该金属块在 水中将 (选填"上浮”“悬浮”或“下沉").
(2)分析图B、C 可知,浮力的大小跟 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 (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 kg/m³,煤油的密度为 kg/m³ .
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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V.
(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p= . (用V、V₂、V₃ 和pk 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 (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p水):
乙丙
甲
(1)在量筒内倒入 V₁ 的水,如图甲所示.
(2) ,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p= . (用上述物理量符号表示)
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p水、D 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 F乙(选填“>”“<”或“=”),P= . (用p水、H、h表示)
甲 乙
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h, (如图所示);
④把密度计放入盛 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:Pk= .(不计铅丝体积,水的密度用pk 表示)
7. (科学思维)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 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 N,小石块的密度为 kg/m³. (g取10 N/kg,pk=1.0×10³kg/m³)
甲