内容正文:
模块二 力学
大单元2 密度、压强、浮力
广西物理
物理
1
命题点 14 浮力法测密度(北部湾2022、2021连考)
类型 1 缺天平
类型 2 缺量筒
类型 3 双缺型
物体的质量
物体的体积
原理: 需解决两个问题
方法①:弹簧测力计:
方法②:量筒和水(浮力法):
质量的特殊测量
方法①:天平和水(溢水法):
方法②:弹簧测力计和水(浮力法):
体积的特殊测量
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解题思路
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缺天平
1. 小明同学不用天平,用量筒测出了小瓷杯的密度.
第1题图
①如图所示,先在量筒内放入适量的水,液面刻度为 ;
②再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为 ;
③最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其漂浮于水面(水未损失),液面刻度为 ;
④小瓷杯密度的表达式 _ _________(用 、 、 和 表示).
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”).
不变
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【解析】 小瓷杯的体积 ,小瓷杯漂浮时, ,
则小瓷杯质量 ,所以小瓷杯的密度
;瓷杯内的水受到的浮力等于自身重力,排开水的体积也等于自
身体积,在杯内和杯外,量筒内水的液面都不会变化,所以所测结果不变.
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2. 小林利用如图所示的装置测出了盐水的密度,实验过程如下:
第2题图
①在薄壁塑料杯(质量不计)中倒入适量的
水,然后将塑料杯放入一个盛有适量水的水
槽内,在水槽上标记出水面高度;
②将塑料杯中的水全部倒入量筒内测得体积为 ;
③再将塑料杯放入水槽内,缓慢向塑料杯内倒入待测盐水,____________
_____________________,将塑料杯内的盐水全部倒入量筒内测得体积为
;
④待测盐水的密度表达式: _ _____(用测量量的符号和 表示).
使水槽上水面高度恰好到达标记处
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【解析】 由阿基米德原理和漂浮条件知, ,即有
,即 ,所以盐水的密度表达式: .
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3. [2022北部湾经济区节选]实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度.实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度.请将实验步骤补充完整.
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图甲所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水
中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯
中加水到 处时横梁平衡,记下加水的体
积为 ,如图乙所示;
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③______________________________,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,
直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为 ;
④吊坠密度的表达式为 _ _________(用 、 、 表示).
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中
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【解析】 ②此时天平两侧的重力大小相等右侧增加的水的重力等于吊坠
排开水的重力,由阿基米德原理可知,吊坠受到的浮力:
,此时吊坠浸没在水中,所以吊坠的体积: ;
③右侧增加的水的重力等于吊坠的重力,则吊坠的重力:
,吊坠的质量: ,
吊坠的密度: .
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缺量筒
4. [2023河南改编]家乡的土豆丰收了,小红想利用所学知识测量土豆的密度.回家后小红利用电子秤、杯子和水测出了土豆的密度.测量过程如下:
①把土豆放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为 ;
②取下土豆,将装有适量水的杯子放在电子秤上,电子秤示数为 ;
③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水未溢出且________________,
电子秤示数为 ;
④求出土豆的密度 _ _________(用 、 、 、 表示).
土豆不触碰杯底
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【解析】 由分析知,引起电子秤示数变化的原因是土豆浸没在水中时受
到浮力,故两次电子秤的示数之差 ,
即 ,则 ,
则土豆密度的表达式为 .
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5. 小宇利用已测密度为 的浓盐水测量密度均匀的萝卜的密度:
①用天平测出______(选填“萝卜”或“杯和浓盐水”)的质量为 ;
②萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图,标记液面在萝卜上的位置;
萝卜
第5题图
③取出萝卜擦干,用刀沿标记将萝卜切成 、 两块,测出 块
的质量为 ;
④萝卜密度的表达式为 _ _____(用所给字母表示).
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【解析】 把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮时,萝卜受到的浮力和萝卜的重力
平衡,大小相等,萝卜受到