专题特训十一 浮力问题的分析与计息-【拔尖特训】2023-2024学年八年级下册物理（苏科版）

专题特训十一　浮力问题的分析与计算 ▶ “答案与解析”见P47 类型一 定性分析类 1. 如图所示 ,充满空气的气球和实心铁球均浸 没在完全相同的两杯水中,两杯水被放在固 定的天平两边(此时天平无法摆动),已知气 球和实心铁球的体积刚好相等,若左侧细线 对气球的拉力为F1,右侧细线对铁球的拉力 为F2,则F1 (>/=/<)F2.若抽掉 固定螺丝,让天平可以自由摆动,则天平的指 针会 (向左偏/保持平衡/向右偏). (已知ρ铁=7.9×103kg/m3) (第1题) 答案讲解 2. 如图甲所示为一款创意彩球温度 计,当外界气温降低时,容器内液体 的体积变小、密度变大,使沉在容器 底部的一些体积相同的小球依次浮起,用最 后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气 温,如图乙所示为该温度计的示意图.当环境 温度 为 24 ℃ 时,小 球 A 受 到 的 浮 力 (大于/等于/小于)自身重力.若环 境温度由24℃降到23℃,则小球C 和D 受 到的浮力变化量 (相等/不相等). (第2题) 3. (2023·东营)用细线将两个半径相同的实心 小球A 和B 连接在一起, 放入水中,静止后 的状态如图所示,线已绷紧.下列判断中,正 确的是 ( ) (第3题) A. F浮A=GA B. F浮A=F浮B C. GA>GB D. ρA>ρ水 4. 一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别 放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮 料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分 别为F浮甲、F浮乙.甲、乙两种液体的密度分别 为ρ甲、ρ乙,则 ( ) (第4题) A. F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B. F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙 C. F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D. F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙 5. 如图所示,远洋轮船的船舷上都标着“吃水 线”,又称“载重线”,其中标有“W”的是大西 洋的载重线,标有“S”的是印度洋的载重线, 当船从大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮 力的变化以及大西洋与印度洋的海水密度ρ1 和ρ2的关系是 ( ) (第5题) A. 浮力增大,ρ1=ρ2 B. 浮力减小,ρ1 =ρ2 C. 浮力不变,ρ1>ρ2 D. 浮力不变,ρ1<ρ2 类型二 定量计算类 6. 如图甲所示,某圆柱形物体在弹簧测力计的 作用下匀速下落到水中,图乙是弹簧测力计 的示数F 随物体下落高度h 变化的关系图 像.物体的质量为 kg,物体下落高度 为5cm时所受的浮力为 N,圆柱形 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 101 第十章　压强和浮力 物体的底面积为 m2.(g取10N/kg) (第6题) 7. 如图所示为“探究浮力的大小跟哪些因素有关” 的几个实验情景.图中三个烧杯均放在水平桌 面上,物体A 均处于静止状态.图甲、图丙和图 丁中弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和 2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则 下列结论中,正确的是(g取10N/kg)( ) (第7题) A. 图甲中,物体A 的密度为3.2×103kg/m3 B. 图乙中,物体A 受到的拉力为1.0N C. 图丙中,弹簧测力计的示数比图乙中小 0.5N D. 图丁中,物体A 对烧杯底部的压力为 0.3N (第8题) 8. (2023·新疆)某薄壁玻璃管粗细 均匀、一端开口.早晨在室外将该 玻璃管开口向下竖直缓慢插入水 中,玻璃管内封闭了一段空气柱, 如图所示,放手后玻璃管在某位置 保持漂浮状态,玻璃管露出水面的长度为 1.0cm.中午时,由于管内空气升温膨胀,玻 璃管内封闭的空气柱的长度增加了1.5cm, 此时玻璃管露出水面的长度为 ( ) A. 1.0cm B. 1.5cm C. 2.0cm D. 2.5cm 答案讲解 9. (2023·泸州)科创小组设计了水库 自动泄洪控制装置,将其制成顶部 开有小孔的模型,如图所示.其中A 为压力传感器,B 是密度小于水且不吸水的 圆柱,能沿固定的光滑细杆在竖直方向上自 由移动.当模型内水深h0=15cm时,B 与模 型底面刚好接触且压力为零.水面上涨到设 计的警戒水位时,圆柱对压力传感器的压力 为2N,触发报警装置,开启泄洪阀门.已知圆 柱B 的底面积SB=50cm2,高hB=25cm,g 取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3. (第9题) (1) 当B 对模型底面的压力F1=2.5N时, 模型内水深h1为多少厘米? (2) 刚触发报警装置时,B 浸入水中的深度 h2为多少厘米? (3) 为了提高防洪安全性,警戒水位需要比 原设计低5cm,在B 的上方加上与B 材质相 同、底面积相同的圆柱C,则圆柱C 的高度 h3应为多少厘米? 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 201 物理(苏科版)八年级下 一半浸入液体中,这样可以控制物体 排开液体的体积相同,浸入液体的深 度不同.⑤ 由图A、C、E可知,物体排 开液体的体积相同,液体的密度不同, 弹簧测力计的示数不同,由称重法可 知浮力大小不同,可以得到浮力大小 与液体的密度有关.(2) 把4个磁力 块进行不同的组合,可以改变物体的 形状,将它们全部浸入同一液体中,排 开液体的体积相同,可以探究浮力大 小与物体形状的关系.(3) 乙杯处于 漂浮状态,所以甲杯中水产生的浮力 F浮=G乙=m乙g=0.1kg×10N/kg= 1N,甲杯中液体的重力G甲=m甲g= 0.05kg×10N/kg=0.5N,因为G甲< F浮,所以液体能产生比自身重力大的 浮力. 2. (1) F1-F3 (2) 物体浸在水中 时所受浮力大小等于它排开水所受的 重力(或F浮=G排) (3) 将物体c浸 入水中之前,溢水杯没有加满水(或排 开的水没有全部流入小桶) (4) 变小 变大 = (5) B [解析](1) 实验 步骤如题图(a)所示,甲、丙中的弹簧 测力计的示数分别是F1、F3,甲中弹 簧测力计的示数F1 即为物体的重力 大小,用称重法测浮力时,物体受到的 浮力 F物浮 =G物 -F3=F1-F3. (2) 分析表中物体a、b的实验数据可 知F浮a=G排a=0.5N,F浮b=G排b= 0.6N,小李得出的结论是物体浸在水 中时所受浮力大小等于它排开水所受 的重力.(3) 排除各种测量误差因素 的影响,将物体c浸入水中之前,若溢 水杯中没有装满水,则实际溢出水的 体积小于应排出水的体积,会导致物 体排开水受到的重力小于物体受到的 浮力.(4) 将重物缓慢浸入盛满水的 溢水杯中,重物所受浮力逐渐增大,因 FA+F浮=G,故弹簧测力计A 的示 数逐渐减小;重物排开水的体积逐渐 增多,因FB=G排,故弹簧测力计B 的示数逐渐增大;因为ΔFA=ΔF浮, ΔFB=ΔG排,而 ΔF浮 =ΔG排,所以 ΔFA=ΔFB.(5) 由称重法测浮力可 知,弹簧测力计A 的示数等于物体的 重力减去受到的浮力,A不符合题意; 塑料瓶、吸管、薄塑料杯都是生活中常 见的物品;薄塑料杯质量不计,能同步 观察弹簧测力计A、B 示数的变化,从 而得出物体受到浮力的大小与排开液 体所受重力的关系,B符合题意. 3. (1) ① 0.2 ② 0.2 (2) 蜡块 的 密度 小 于 水,在 水 中 不 下 沉 [解析](1) ① 由图甲可得G=2.2N, F示=2N,铜块所受的浮力为G- F示=2.2N-2N=0.2N.② 铜块的 体积V=40mL-20mL=20mL= 20cm3,利用F浮=G排=ρ液gV排 可求 得铜 块 受 到 的 浮 力 F浮 =G排 = ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg× 20×10-6m3=0.2N.(2) 由于蜡块 的密度小于水,因此不能直接测量蜡 块受到的浮力的大小,故应选方法2. 4. (3) 浸 没 (4) V2-V1 V3-V1ρ水 (5) 不变 [解析](3) 要测量小瓷杯 的体积,需要用细铁丝将它压入水中, 使其浸没.(4) 小瓷杯漂浮在水面上, 根据浮沉条件得,小瓷杯的重力G= F浮=G排=m排g=ρ水V排g=ρ水(V2- V1)g,小 瓷 杯 的 质 量 m = G g = ρ水(V2-V1)g g =ρ水 (V2-V1),小瓷杯 的体积V=V3-V1,小瓷杯的密度 ρ= m V= V2-V1 V3-V1ρ水. (5) 步骤(2)中, 不小心使量筒中的水进入了小瓷杯 (小瓷杯仍漂浮),小瓷杯的重力变大, 排开水的体积增大V',此时量筒中的 水减少V″,但V'=V″,故量筒的液面 高度不变,则所测小瓷杯的密度不变. 专题特训十一　浮力问题的 　　　　　　　分析与计算 1. < 向右偏 [解析]已知气球和 实心铁球的体积刚好相等,设为V,且 两者排开水的体积也等于V,若左侧 细线对气球的拉力为F1,则F1= F浮气球 - G气球 = ρ水gV排气球 - ρ气球gV气球=ρ水gV-ρ气球gV=(ρ水- ρ气球)gV ①,若右侧细线对铁球的 拉力为F2,则F2=G铁球-F浮铁球= ρ铁gV铁球 -ρ水gV排铁球 =ρ铁gV - ρ水gV=(ρ铁 -ρ水)gV ②,因 为 2ρ水<ρ铁,所 以 F1-F2=(ρ水 - ρ气球)gV-(ρ铁-ρ水)gV=(2ρ水- ρ铁-ρ气球)gV<0,即F1<F2;若抽掉 固定螺丝,让天平可以自由摆动,天平 的左盘受到的压力F左=G杯+G水+ G气球,天平的右盘受到的压力F右= G杯+G水+G排,由题可知,两盘中烧 杯的重力相同,两烧杯中水的体积相 同,根据ρ= m V 和G=mg可知两烧杯 中水的重力相同,G气球 =ρ气球gV< ρ水gV=G排,综上可知F左<F右,故 指针会向右偏. 2. 小于 相等 [解析]根据物体浮 沉时的密度条件可知:物体密度大于 液体密度,物体下沉;物体密度等于液 体密度,物体悬浮;物体密度小于液体 密度,物体上浮.当外界温度为24℃ 时,A 受到竖直向下的重力,竖直向 上的浮力以及B 对A 向上的支持力, 所以小球A 受到的浮力小于自身重 力;当环境温度从24℃降至23℃时, 由题意可知,小球C、小球D 均全部 浸没在水中,根据F浮 =ρ液gV排 可 知,ρ液的变化量相同,V排 均不变,故 小球C、D 受到的浮力变化量相等. 3. B [解析]对实心小球A 进行受 力分析可知,F浮A=GA+F,由此可 知,F浮A>GA,故A错误;实心小球A 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 74 和B 的半径相同,则它们的体积也相 同,由图可知,它们浸没在水中,则它 们排开水的体积相等,根据 F浮 = ρ水V排g可知,F浮A=F浮B,故B正确; 对实心小球A 进行受力分析可知, F浮A=GA+F,即GA=F浮A-F,对 实心小球B 进行受力分析可知,GB= F浮B+F,所以GA<GB,故C错误; 由上述分析知,F浮A>GA,则ρ水gV排> ρAgVA,因 为 它 们 浸 没 在 水 中,则 V排=VA,所以ρA<ρ水,故D错误.故 选B. 4. C [解析]由于饮料瓶漂浮,则 F浮=G,所以饮料瓶在两种液体中受 到的浮力相等,都等于饮料瓶受到的 重力G,即F浮甲=F浮乙=G;由图知, 饮料瓶排开液体的体积V甲排<V乙排, 根据F浮=ρ液gV排 可知,液体的密度 ρ甲>ρ乙. 5. C [解析]因为轮船在大西洋和印 度洋中都漂浮,所以轮船受到的浮力 F浮 都 等 于 轮 船 的 重 力 G,即 ρ液gV排=G,设轮船排开大西洋与印 度洋海水的体积分别为V1、V2,因为 标有“W”的是大西洋的载重线,标有 “S”的是印度洋的载重线,所以轮船排 开海水的体积V1<V2,所以海水的密 度ρ1>ρ2. 6. 0.6 2 0.01 [解析]分析题图 乙,AB 段弹簧测力计的示数不变, BC段弹簧测力计的示数均匀减小, CD 段弹簧测力计的示数不变,可知 当h在0~3cm时,物体在液面上方; 当h=3cm时,物体下表面与水面刚 好接触;当h在3~7cm时,物体匀速 浸入水中;当h=7cm时物体上表面 刚好浸没在水中;当h在7~9cm时 物体浸没在水中且深度逐渐增大,所 以物体的重力为6N,根据G=mg 可 得,物体质量 m=Gg = 6N 10N/kg= 0.6kg;根据图乙可知在BC 段,拉力 随下落高度均匀减小.在BC 段物体 下落高度为4cm,拉力F减小了4N.则 当物体下落高度h=5cm时,物体在 BC段下落高度为2cm,则拉力F 减 小了2N.当h=5cm时,拉力F拉= 6N-2N=4N,则物体此时所受的浮 力F浮=G-F拉=6N-4N=2N;由 图乙可知,h在7~9cm时,拉力大小 不变,说明物体逐渐浸入水中,物体浸 没时受到的浮力F浮浸=G-F拉'= 6N-2N=4N;根据F浮=ρ液V排g可 得,物体的体积与其浸没时排开液体 的体积相等,即V物 =V排 = F浮浸 ρ水g = 4N 1.0×103kg/m3×10N/kg = 4 × 10-4m3;由于该圆柱形物体从接触水 面到浸没共下沉Δh=7cm-3cm= 4cm=0.04m,所以Δh为物体的高 度,所 以 其 底 面 积 S = V物 Δh = 4×10-4m3 4×10-2m=0.01m 2. 7. D [解析]图甲、图丙中,弹簧测力 计的示数分别为4.0N、2.8N,根据 称重法可得,物体A 在盐水中受到的 浮力F浮=G-F拉=4.0N-2.8N= 1.2N;物体A全部浸入,所以V排等于 V物.根据阿基米德原理可知,F浮= ρ盐水gV排,则 V物 =V排 = F浮 ρ盐水g = 1.2N 1.2 ×103kg/m3×10N/kg = 1 × 10-4m3,物体A 的密度ρ= m V物 = G gV物 = 4.0N 10N/kg×1×10-4m3 =4× 103kg/m3,故A错误;物体A 浸没在 水中时受到的浮力F浮水=ρ水gV排 = 1×103 kg/m3 ×10N/kg× 1× 10-4m3=1N,图乙中物体A 受到的 拉力F=G-F浮水=4N-1N=3N, 故B错误;在图丙中,弹簧测力计的 示数F拉=2.8N,在图乙中物体A 受 到的拉力F=3N,图丙中弹簧测力计 的示数比图乙中小3N-2.8N= 0.2N,故C错误;物体A 完全浸入盐 水中时受到的浮力F浮=G-F拉= 4N-2.8N=1.2N,图丁中物体A 对烧杯底部的压力等于烧杯底部对它 的支持力,F支 =G-F浮 -F丁拉 = 4N-1.2N-2.5N=0.3N,故物体 A 对烧杯底部的压力为0.3N,故D 正确. 8. D [解析]设玻璃管长为L,早晨 玻璃管内水柱的长度为h,玻璃管的 横截面积为S,中午玻璃管露出水面 的长度为h',根据题意,无论早晨还 是中午,玻璃管都处于漂浮状态,因此 受到的浮力等于玻璃管和管内水的重 力 之和,则早晨时,F浮 =G管内水 + G管,即 ρ水gS (L -1.0cm)= ρ水gSh+G管 ①,中 午 时,F浮'= G管内水'+G管,即ρ水gS(L-h')= ρ水gS(h-1.5cm)+G管 ②,由① ②式得h'=2.5cm.故选D. 9. [解析](1) 当模型内水深h0= 15cm 时,B 排 开 水 的 体 积 V0= SBh0=50cm2×15cm=750cm3,由 B 与模型底面刚好接触且压力为零可 知,此时B 处于漂浮状态,由物体的 漂浮条件可知,B 的重力GB=F0浮= ρ水gV0=1×103kg/m3×10N/kg× 750×10-6m3=7.5N,由G=mg 可 知,B 的质量mB= GB g = 7.5N 10N/kg= 0.75kg=750g,B 的体 积VB = SBhB=50cm2×25cm=1250cm3, 则B 的密度ρB= mB VB = 750g 1250cm3= 0.6g/cm3=0.6×103kg/m3,由力的 平衡条件可知,当B 对模型底面的压 力F1=2.5N 时,B 受到的浮力 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 84 F1浮=GB-F1=7.5N-2.5N= 5N,由F浮=ρ液gV排 可知,B 排开 水 的 体 积 V1 = F1浮 ρ水g = 5N 1.0×103kg/m3×10N/kg = 5 × 10-4m3=500cm3,由V=Sh可知,B 浸入水中的深度h1= V1 S= 500cm3 50cm2 = 10cm.(2) 刚触发报警装置时圆柱对 压力传感器的压力为2N,此时B 受 到的浮力F2浮=GB+F2=7.5N+ 2N=9.5N,由F浮=ρ液gV排 可知,B 排 开 水 的 体 积 V2 = F2浮 ρ水g = 9.5N 1.0×103kg/m3×10N/kg =9.5× 10-4m3=950cm3,由V=Sh可知,B 浸入水中的深度h2= V2 S= 950cm3 50cm2 = 19cm.(3) 由刚触发报警装置时B 浸 入水中的深度和B 的高度可知,A 到 水面的距离hA=hB-h2=25cm- 19cm=6cm,警戒水位需要比原设计 低5cm时,A 到水面的距离hA'= hA+5cm=6m+5cm=11cm,则 BC 整体排开水的深度hBC=hC+ hB-hA'=hC+25cm-11cm=hC+ 14cm,BC 整体排开水的体积VBC= SBhBC=50cm2×(hC +14cm)= 50cm2·hC+700cm3,此时BC 整体 受到 的 浮 力F浮 =ρ水gVBC =1× 103kg/m3×10N/kg×(50×10-4m2· hC+700×10-6m3),BC 整体的体积 V=SB(hC+hB)=50cm2×(hC+ 25cm)=50cm2·hC+1250cm3,由 密度公式ρ= m V 和G=mg可知,BC整 体的重力 G=mg=ρBVg=0.6× 103kg/m3×10N/kg×(50×10-4m2· hC+1250×10-6m3),F浮=G+F2, 即1×103kg/m3×10N/kg×(50× 10-4m2·hC +700×10-6 m3)= 0.6×103kg/m3×10N/kg×(50× 10-4m2·hC+1250×10-6 m3)+ 2N,解得hC=12.5cm. 综合实践活动 1. 0.1 0.1 减轻配重(或使用横截 面积大一些的吸管;或增大水杯中液 体的深度) 2. D 方法归纳 密度计的工作原理 及其刻度特点 ① 密度计的制作是物体漂 浮条件的一个应用.用密度计测 量液体密度时,它受到的浮力总 等于它受到的重力,即浮力的大 小始终不变.② 由ρ液= G gV排 可 知,密度计的设计运用了“转换 法”,它是用可见的V排 来显示不 可见的ρ液.③ 因为ρ液 与V排 成 反比,即ρ液 与V排 之间不是一次 函数关系,所以密度计上的刻度 值上小下大,且刻度线不均匀,上 疏下密. 3. B 4. 增加 > 大 [解析]为使密度 计放入水中时能直立,应降低其重心, 为此应增加吸管中铁丝的质量.据物 体的漂浮条件和阿基米德原理可得 G=F浮=ρ液gSh,据题意有ρ水gSh1= ρ盐水gSh2, h1 h2= ρ盐水 ρ水 >1,h1>h2.用它 测量可乐的密度时,吸管上“沾”上许 多小气泡,则V排=V气泡+Sh3,V排 一 定,h3偏小,因为密度计上的刻度上 小下大,所以测得的密度偏大. 5. (1) 250mL的量筒 (2) 重心偏 上 7.2 800kg/m3 (3) B [解析](1) 为使制作的密度计能直立 漂浮在液体中,应选细高的量筒来盛 放液体.(2) 密度计不能直立漂浮在 水中,其原因可能是密度计下方的配 重较轻,密度计的重心较高.h水 = 18cm-10.8cm=7.2cm.设密度计 受到的重力为G,吸管的横截面积为 S,则据物体的漂浮条件知F水浮=G, F液浮=G,故F液浮=F水浮,据阿基米 德原理知ρ液gSh液=ρ水gSh水,ρ液= h水 h液 ·ρ水= 7.2cm 9cm ×1.0×10 3kg/m3= 800kg/m3.(3) h1液= G ρ1液gS ,h2液= G ρ2液gS ,Δh = h1液 - h2液 = G(ρ2液-ρ1液) gSρ1液ρ2液 ,由Δh 的表达式可知: 增大G 或减小S,可以增大Δh,故 选B. 6. (1) 1.0 (2) ρ水H ρ液 (3) 不相等 (4) 偏大 (5) 变高 [解析](1) 密 度计竖直漂浮在水中,水面位于图中 O 处,说明此时密度计在O 处显示的 密度值应该为水的密度,所以O 处应 标为1.0g/cm3.(2) 由题意知,密度 计漂 浮 在 水 面 上 时,V排水 =SH, F浮水 =G物,即 G物 =ρ水gV排水 = ρ水gSH,当密度计漂浮在密度为ρ液 的液体中时,V排液=Sh,F浮液=G物, 即 G物 =ρ液gV排液 =ρ液gSh,可 得 ρ液gSh=ρ水gSH,解 得 h= ρ水H ρ液 . (3) 由h=ρ 水H ρ液 可知,h和ρ液 是反比 例关系,刻度分布不均匀.(4) 小明把 吸管中的细铁丝拿出来,缠绕在吸管 的下端,再用这支密度计去测量液体 的密度,此时排开液体的体积不变,因 吸管排开液体的体积等于排开液体的 总体积减去铁丝的体积,所以吸管排 开液体的体积减小,会上浮一些,测得 的密度值偏大,即测出的同一液体的 密度值偏大.(5) 为了使测量结果更 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 94