内容正文:
专题二.称重法和图像结合
推导公式能提升解题效率
一.规律总结
1.称重法计算
(1)浸没规律求物体密度:
推导过程:V物=V排
(2) 液体的密度:同一物体浸没在两种不同液体中,V排不变
根据 ρ液=,F浮与ρ液成正比
则:
2.实验+Z型图像(看懂图像信息)结合受力分析
典型题
1.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。求:
(1)分析图象可知,圆柱体重力是 N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(3)圆柱体的体积是 m3;
(4)圆柱体的密度是 kg/m3;
(5)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”);
(6)分析图象CD段,可得结论 。
2.小新用弹簧测力计挂着实心圆柱体,并将其浸没在水中,然后将其缓慢拉出水面,忽略水面高度变化。弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示,圆柱体不吸水。下列说法中正确的是( )
A.圆柱体浸没在水中时受到的浮力为4N
B.圆柱体的高度为20cm
C.当h=20cm时,圆柱体上表面与水面相平
D.圆柱体的密度为5×103kg/m3
3.(2020•宜城市一模)苏通大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B.构件的边长为4m
C.构件所受的最大浮力为1.2×105 N
D.构件的密度为2.5×103kg/m3
针对练习
4.(2023•常州)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( )
A. B.
C. D.
5.(2021•顺义区一模)在测量某种液体的密度时,选用弹簧测力计、细线、物体A、圆柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验。三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,水的密度用ρ水表示,待测液体的密度用ρ表示,则下列ρ的表达式中正确的是( )
A B.
C. D.
6.(2022•南京模拟)弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的,这个物体的密度是( )
A.B. C. D.
7.小聪利用甲图所示悬挂着物块A的弹簧测力计制作了一个测量液体密度的“密度秤”。
(1)挂在弹簧测力计下的物块A静止时如图甲所示,物块A浸没(未触碰容器底)在水中时如图乙所示。密度秤的“0”刻度线应标记在弹簧测力计的 N处,该密度秤的分度值为 g/cm3,其能测量的最大密度值为 g/cm3。
(2)将物块A浸没(未触碰容器底)在某液体中时如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为 N,
该液体的密度为 g/cm3。
8题图
7题图
8. (2019•东莞市)如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 N,
物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm,
未知液体的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
9.如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,下列说法正确的是(g取10N/kg)(忽略水面的变化) ( )
A.圆柱体的高是5cm
B.圆柱体受到的重力是6N
C.圆柱体受到的最大浮力是4N
D.圆柱体的密度是1.5g/cm3
(多选)10.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降(忽略烧杯中液面上升),然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则下列说法中正确的是( )
A.圆柱体所受的最大浮力为4N
B.圆柱体的密度为1.5×103