内容正文:
分层作业本·云南物理
模
块
四
力
学
命题点 6 浮力的理解及相关计算(必考)
考向 1
对浮力、阿基米德原理的理解
1. [2017 省卷 5 题 3 分]潜水员逐渐从水里浮出水
面的过程中,他受到的浮力 ( B )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 始终不变 D. 先增大后不变
2. [2024 内江]“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长
江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ水,
忽略驱逐舰自重的变化) ( B )
A. 浮力变大 B. 浮力不变
C. 吃水深度变小 D. 吃水深度不变
3. (多选)下列生活实例在工作或操作中,没有用
到浮力知识的是 ( AD )
第 4 题图
4. 如图所示,四个不同物质制作
的质量分布均匀的实心小球 A、
B、C、D 分别静止在水中不同位
置,若四个小球质量相同,所受
浮力最小的是 D 球,若四个小球体积相同,
所受浮力最小的是 A 球. (均选填“A” “B”
“C”或“D”)
5. 如图所示,三个完全相同的容器内,所装液体
的密度 ρ甲 >ρ乙 = ρ丙,将三个体积相同、材质不
同的小球分别放入三个容器中,小球静止后位
置如图所示,则三个小球受到浮力的关系是
Fa > Fb = Fc .
第 5 题图
思路点拨:“比 ρ液法”→F浮 =G排 = ;隐
含条件:小球体积相同+浸没在液体中→V排相
同;液体密度 ρ甲>ρ乙 = ρ丙,g 为常数→三个小球
所受浮力 Fa Fb Fc . (后两空均选
填“ >”“ <”或“ = ”)
6. [2024 云南 17(1)题 2 分]如图所示,物体漂浮在
水面上,请画出物块所受浮力的示意图.
第 6 题图
考向 2
计算浮力的四种基本方法
7. [2024 成都]小李同学想估算空气对自己的浮力
大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度
(与水接近,约为 1. 0×103
kg / m3 )、空气的密度
(约为 1. 3
kg / m3 ). 则空气对小李的浮力大小
约为 ( B )
A. 0. 006
N B. 0. 6
N
C. 60
N D. 600
N
8. [2024 新疆]人体密度跟水的密度差不多. 质量
为 40
kg 的小明套着游泳圈(游泳圈重力不
计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积
为他的体积的
3
4
,则游泳圈浸在水中的体积约
为 ( A )
A. 10
dm3 B. 20
dm3
C. 30
dm3 D. 40
dm3
9. [2023 益阳]某一木块的体积为 100
cm3,所受的
重力为 0. 8
N. 漂浮在水面上静止时受到的浮
力为 0. 8 N. 用手将木块压住使它浸没在水
中,木块受到的浮力为 1 N. (g 取 10
N / kg,
ρ水 = 1. 0×103
kg / m3)
10. [2023 郴州]重为 5
N 的实心物体挂在弹簧测
力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示
数为 3
N,此时物体受到的浮力为 2 N,物体
的密度是 2. 5×103 kg / m3. (g 取 10
N/ kg,
ρ水 = 1. 0×103
kg / m3)
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学
11. 用细线拴住质量为 2
700
g 的正方体铝块,将
它浸没在水中,铝块受到的浮力是 10 N,
细线的拉力为 17 N,将它 4
5
的体积浸在密
度为 0. 8×103
kg / m3 的酒精中时,铝块下表面
受到酒精的压力是 6. 4 N. ( ρ水 = 1. 0 ×
103
kg / m3,ρ铝 =2. 7×103
kg / m3,g 取 10
N/ kg)
考向 3
物体浮沉条件的应用
12. [2022 陕西]在“天宫课堂” 中,航天员王亚平
用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,
观察到乒乓球悬停在水中,如图甲所示,这是
由于在中国空间站中,乒乓球不再受到重力
和 浮 力的原因而悬停不动. 在地面课堂
的同学们也做同样的实验:用吸管把乒乓球
轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球会迅
速上浮直至漂浮,如图乙所示. 乒乓球露出水面
前,浮力 大于 重力且浮力大小 不变 .
第 12 题图
13. [2024 自贡]在传统农耕文化中,劳动人民一般
采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法
正确的是 ( C )
A. 种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B. 漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C. 下沉的种子密度比盐水的密度大
D. 沉底的种子只受到重力和支持力
第 13 题图 第 14 题图
14. [2023 甘肃改编]如图所示为我国“辽宁号”航
空母舰演习时的场景,下列相关说法正确的
是 ( C )
A. “辽宁号”所受浮力的方向是竖直向下的
B. “辽宁号”所受浮力与自身重力是一对相互
作用力
C. 战斗机从“辽宁号”上起飞后,舰体受到的
浮力变小
D. “辽宁号”从渤海驶入黄海后,舰体受到的
浮力变大
思路点拨:①隐含条件→ “辽宁号” 漂浮→
F浮舰 (选填“ >”“ = ”或“ <”)G舰 .
②“比重法”→“辽宁号”上战斗机起飞后,舰
体的总重力 →舰体受到的浮力
. (均选填“变大”“变小”或“不变”)
③“比重法”→“辽宁号”从渤海驶入黄海,舰
体总 重 力 → 舰 体 受 到 的 浮 力
. (均选填“变大”“变小”或“不变”)
15. (多选) [2023 河北]柱状容器内加入浓盐水,
把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮
在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入清
水,土豆逐渐下沉;注入适量清水时,土豆悬
浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土
豆沉到容器底部,如图丙所示. 下列说法正确
的是 ( AB )
第 15 题图
A. 漂浮在水面上时,土豆受到的浮力与其重
力大小相等
B. 悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水
的密度相等
C. 沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂
浮时受到的浮力
D. 沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮
力不再变化
1 探究浮力的大小与哪些因素有关
(2018. 21)
16. [2018 省卷 21 题 7 分]一般情况下,人在水中会
下沉,在死海中却能漂浮在水面上,为此,小
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李同学猜想:浮力的大小可能跟液体的密度
有关. 为了检验这个猜想,他设计了如图所示
的实验进行探究.
第 16 题图
(1)铝块在水中受到的浮力 F浮 = 1 N.
(2)比较乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,
小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关
的结论. 你认为这个结论是 错误 (选填
“正确”或“错误”)的,
原因是 没有控制铝
块排开液体的体积相同 .
第 16 题图
(3)小赵同学认为用以下方
法检验更为简便:将同一个
新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水
和浓盐水的烧杯中,看到鸡
蛋在水中下沉,在浓盐水中
悬浮,如图丁所示. 分析鸡蛋
受力可知,在水中下沉是因为它受到的浮力
小于 (选填“大于” “小于”或“等于”)重
力;在浓盐水中悬浮时,根据 二力平衡 的
知识可得,鸡蛋受到的浮力 等于 (选填
“大于” “小于”或“等于”)重力. 从而可以得
出结论:浮力的大小与液体的密度 有关
(选填“有关”或“无关”).
17. [2024 重庆 B 卷]小渝和同学们利用一长方体
物块来探究影响浮力大小的因素.
第 17 题图
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物
块的重力为 2. 7
N,然后将物块部分浸入水
中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,
说明物块受到了竖直向 上 的浮力,并且
水对容器底部的压强与放入物块前相比 变
大 . 当测力计示数如图甲所示时,浮力为
0. 3 N;
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行
实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体
中,物体排开液体的体积 越大 ,浮力越
大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液
体中时所受浮力大小跟深度 无关 ;
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分
析数据可知:浮力大小与液体的密度有关;通
过计算得出所用盐水密度为 1. 1 g / cm3;
若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以
下,并未调零,则算出的盐水密度 准确 ;
(4)同组的小王同学还想进一步探究:物体在
浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度
是否有关? 于是他将物块横放后挂在弹簧测
力计下,使其露出水面高度与图乙相同,测力
计示数为 2. 3
N,与图乙数据对比,小王得出
结论:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液
体中的深度有关. 你认为该方案是否合理,并
说明理由: 不合理,未控制 V排相同 .
2 探究浮力的大小与排开液体所受
重力的关系(2021. 22)
18. [2021 省卷 22 题 7 分]某小组探究“浮力的大小
与排开液体所受重力的关系”.
图 1
图 2
第 18 题图
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(1)弹簧测力计使用前要先进行 竖直调零
(调零) .
(2)实验步骤如图 1 所示,甲、乙、丁、戊中弹
簧测力计的示数分别为 F1、F2、F3、F4 . 由图甲
和丁可知物体受到的浮力 F浮 = F1-F3 .
(3)以下选项中若 B 成立,则可以得出浮
力的大小与排开液体所受重力的关系.
A. F1 -F2 =F3 -F4 B. F1 -F3 =F4 -F2
C. F3 -F2 =F1 -F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计 A
和 B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋
(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图
2 所示. 向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入
盛满水的溢水杯中,观察到 A 的示数逐渐
变小 ,B 的示数逐渐 变大 . 且 A、B 示
数的变化量 相等 (选填“相等”或“不相
等”).
(5) 比较两种实验方案, 改进后的优点是
BC (多选).
A. 测力计 A 的示数就是物体所受浮力的大小
B. 实验器材生活化,测力计固定,示数更稳定
C. 能同步观察测力计 A、B 示数的变化
类型 1
多容器密度、压强、浮力大小的判断
方法指导
1. 浮力大小的比较:
(1)阿基米德原理:ρ液 一定时比 V排 →V排
越大,浮力越大;V排 一定时比 ρ液 →ρ液 越
大,浮力越大.
(2)根据浮沉状态,判断所受浮力与重力
大小的关系、物体与液体密度的关系. (见
随堂精讲测 P74)
2. 压强大小的比较
(1)水平面上容器压强的判断:先判断容
器对水平面的压力(为容器的重力与容器
中液体的重力之和),再根据 p = F
S
比较
压强.
(2)液体压强的判断:根据 p= ρ液 gh.
19. [同液不同物,质量相同]将质量相同,材料不同
的 A、B 两个实心正方体物块分别轻轻放入装
有水的相同的甲、乙两烧杯中,静止时,水面
高度相等,如图所示,请回答下列问题:(均选
填“ >”“ <”或“ = ”)
第 19 题图
(1)根据密度公式比较密度大小:ρA > ρB;
(2) 根据物体浮沉条件比较浮力大小:F浮A
< F浮B;
(3)根据阿基米德原理比较排开水的体积:
V排A < V排B;
(4)受力分析(整体法)比较烧杯对桌面的压
力:F甲 > F乙;
(5)比较烧杯对桌面的压强:p甲′ > p乙′.
拓展设问
将物体从水中取出
(1)比较水对烧杯底部的压强:p甲 > p乙;
(2)根据 Δp
= ρgΔh(Δh=
V排
S容
)比较水对烧杯
底部的压强变化量:Δp甲 < Δp乙;
(3)受力分析比较烧杯对桌面的压力变化
量:ΔF甲 = ΔF乙 .
20. [同液不同物,体积相同]将体积相同,材料不同
的 A、B 两个实心正方体,分别轻轻放入甲、乙
两个装满水的相同烧杯中,如图所示,请回答下
列问题:[(2) ~(10)均选填“ >”“ <”或“ = ”]
第 20 题图
(1)通过观察题图明确浮沉状态:物体在甲烧
杯中静止时处于 沉底 状态,在乙烧杯中
静止时处于 漂浮 状态;
(2)根据浮沉条件,比较 ρ物与液体密度的关
系:ρA > ρ水,ρB < ρ水;
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(3)比较 ρ物的大小关系:ρA > ρB;
(4)根据 ρ=m
V
,比较物体的质量:mA > mB;
(5)通过观察题图比较排开液体的体积:V排A
> V排B;
(6) ρ液 相同, 比较 V排, 得出 F浮 的大小关
系:F浮A > F浮B;
(7)比较水对烧杯底部的压强:p甲 = p乙;
(8)受力分析(整体法)比较烧杯对水平面的
压力:F甲 > F乙;
(9)比较烧杯对水平面的压强:p甲′ > p乙′;
(10)取出 A、B 物体后烧杯底部受到的液体压
强:p甲″ < p乙″.
21. [同物不同液]甲、乙两个相同的容器中分别盛
有密度为 ρ甲、ρ乙 的液体,将同一小球分别放入
两个相同的容器中,静止时如图所示,此时两个
容器中液面高度相同. 请完成下列问题:[(2) ~
(7)均选填“ >”“ <”或“ = ”]
第 21 题图
(1)通过观察题图明确浮沉状态:小球在甲容
器中静止时处于 漂浮 状态,在乙容器中
静止时处于 沉底 状态;
(2)根据浮沉条件比较 F浮 与小球重力的关
系:F浮甲 = G球,F浮乙 < G球;
(3)比较 F浮 大小关系:F浮甲 > F浮乙;
(4)比较排开液体的质量:m排甲 > m排乙;
(5)根据浮沉条件,比较 ρ球与液体密度的关
系:ρ甲 > ρ球,ρ乙 < ρ球;
(6)比较 ρ液大小关系:ρ甲 > ρ乙;
(7)根据液体压强公式 p = ρ液 gh,比较液体对
容器底部的压强:p甲 > p乙 .
变式训练
如图所示,将同一小球分别放入甲、乙、丙三
种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂
浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底
部. 如果用 ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的
密度,则下列三种液体密度大小关系正确的
是 ( C )
变式训练题图
A.
ρ甲>ρ乙 = ρ丙 B.
ρ甲 = ρ乙>ρ丙
C.
ρ甲>ρ乙>ρ丙 D.
ρ甲<ρ乙<ρ丙
22. [不同物不同液,质量相同]水平桌面上放有两个
完全相同的烧杯,分别盛有两种不同液体,将
A、B 两个质量相等的实心物体分别放入甲、
乙两种液体中,两物体静止时两容器中液面
相平,如图所示. 请回答下列问题:(均选填
“ >”“ <”或“ = ”)
第 22 题图
(1 ) 根 据 密 度 公 式 比 较 两 物 体 的 密 度:
ρA > ρB;
(2 ) 根 据 浮 沉 条 件 比 较 受 到 浮 力 大 小:
F浮甲 = F浮乙;
(3 ) 根据浮沉条件, 比较两液体的密度:
ρ甲 > ρ乙;
(4 ) 比 较 烧 杯 底 部 受 到 两 液 体 的 压 强:
p甲 > p乙;
(5)比较烧杯对桌面的压力:F甲 > F乙 .
23. [不同物不同液,体积相同]在桌面上的两个相同
的容器中盛有甲、乙两种不同的液体,把体积
相同、密度不同的 A、B 实心球分别放入容器
中,静止时如图所示,且两种液体对容器底部
的压强相等,请回答下列问题:(均选填“ >”
“ <”或“ = ”)
第 23 题图
(1)根据压强公式 p = ρgh,比较甲、乙液体的
密度:ρ甲 < ρ乙;
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(2 ) 根据浮沉条件, 比较两球密度关系:
ρA <
ρB;
(3 ) 根 据 密 度 公 式 比 较 两 小 球 的 质 量:
mA < mB;
(4)根据阿基米德原理,比较两小球所受浮力
关系:F浮A < F浮B;
(5)进行受力分析比较液体对容器底的压力:
F甲 = F乙;
(6)进行受力分析比较容器对桌面的压力:
F甲′ < F乙′.
(7)比较两容器对桌面的压强:p甲 < p乙.
类型 2
液面变化量问题
24. (多选)[2024 昆明一模]小明将一个开口的薄
壁玻璃瓶倒置在装有水的矿泉水瓶中,制作
成了一个“浮沉子”,如图甲所示. 玻璃瓶的底
面积为 1. 4
cm2,玻璃瓶内外水面高度差为
h1,玻璃瓶口到矿泉水瓶内水面的高度为 h2,
如图乙所示. 不挤压矿泉水瓶时,h1 = 2
cm,
h2 = 6
cm,玻璃瓶可视为圆柱体,ρ水 = 1. 0 ×
103
kg / m3,则下列说法正确的是 ( AD )
A. 空玻璃瓶的质量为 2. 8
g
B. 空玻璃瓶的质量为 8. 4
g
C. 挤压矿泉水瓶,玻璃瓶仍然漂浮,此过程中
h1 减小、h2 变大
D. 挤压矿泉水瓶,玻璃瓶仍然漂浮,此过程中
h1 不变、h2 变大
第 24 题图
第 25 题图
25. [2024 广安]如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁
容器,装有适量的水放在水平桌面上. 现将一
个质量为 2
kg、底面积为 100
cm2 的均匀长方
体竖直放入容器中,受到容器的支持力为
4
N,此时物体所受浮力为 16 N. 若再加入
适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则
此时水面的高度与图甲相比增加了 4 cm.
(ρ水 = 1. 0×103
kg / m3,g 取 10
N / kg)
26. [2023 省卷 15 题 2 分]科技制作活动中,小明将
金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密
度计,如图所示. 为了给密度计标刻度,他将
密度计分别放入水和煤油中,密度计均竖直
漂浮,吸管露出液面的长度为 d.
密度计在水
中时 d 为 12
cm,浮力大小为 F1;在煤油中时
d 为 10
cm,浮力大小为 F2,则 F1 = (选填
“ >”“ <”或“ = ”)F2 . 若将密度计放入密度为
1. 25
g / cm3 的液体中, 则 d 为 13. 6 cm.
(ρ水 = 1. 0
g / cm3、ρ煤油 = 0. 8
g / cm3)
第 26 题图 第 27 题图
27. [2021 省卷 18 题 2 分]如图所示,水中有一支长
14
cm、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面的长
度为 1
cm. 点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,水对容
器底部产生的压强 变小 ( 选填 “ 变大”
“变小”或“不变”),熄灭时蜡烛所剩长度为
4 cm. (g 取 10
N/ kg,ρ蜡 =0. 9×103
kg / m3)
创新题推荐
28. [2024 河南]宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展
现了我国古人的智慧. 如图为打捞过程示意
图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用
绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就
被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁
牛,就可将铁牛拖上岸. 船在图中甲、乙、丙三
个位置船所受浮力为 F甲、F乙、F丙,下列判断
正确的是 ( B )
第 28 题图
A. F甲 =F乙 =F丙 B. F甲>F乙>F丙
C. F甲 =F乙>F丙 D. F甲<F乙<F丙
46
参考答案及解析·云南物理
分
层
作
业
本
度,使水面保持不变 气球浸入水中的深度变大 6. DFGH
7. 上升 流速快压强小 8. 变小 静止 上 9. 小 流速
吸尘器 10. 快 小 小于 11. 小 大气压 相同
12. C
命题点 6 浮力的理解及相关计算
1. B 2. B 3. AD 4. D A
5. > = [思路点拨]ρ液 gV排 > =
6. 如答图所示
第 6 题答图
7. B 8. A 9. 0. 8 1 10. 2 2. 5×103
11. 10 17 6. 4 12. 浮 大于 不变 13. C
14. C [思路点拨]① = ②变小 变小 ③不变 不变
15. AB
16. (1)1 (2)错误 没有控制铝块排开液体的体积相同
(3)小于 二力平衡 等于 有关
17. (1)上 变大 0. 3 (2)越大 无关 (3)1. 1 准确
(4)不合理,未控制 V排相同
18. (1)竖直调零(调零) (2)F1 -F3 (3) B (4)变小
变大 相等 (5)BC
19. (1) > (2) < (3) < (4) > (5) >
[拓展设问](1) > (2) < (2)=
20. (1)沉底 漂浮 (2) > < (3) > (4) > (5) >
(6) > (7)= (8) > (9) > (10) <
21. (1)漂浮 沉底 (2)= < (3) > (4) > (5) > <
(6) > (7) > 【变式训练】C
22. (1) > (2)= (3) > (4) > (5) >
23. (1) < (2) < (3) < (4) < (5)= (6) < (7) <
24. AD 【解析】瓶和水都漂浮,浮力等于重力,即 F浮 =G水 +
G瓶,根据 F浮 = ρ水 gV排 和 G = mg = ρgV 可得:ρ水 gV排 = ρ水
gV水 +m瓶 g,即 ρ水 gSh2 = ρ水 gS( h2 -h1 ) +m瓶 g,ρ水 Sh2 =
ρ水(h2 -h1 )S+m瓶,代入数据得:1. 0 × 103
kg / m3 × 1. 4 ×
10-4
m2 ×0. 06
m = 1. 0×103
kg / m3 ×1. 4×10-4
m2 ×(0. 06
m
-0. 02
m) +m瓶,解得 m瓶 = 2. 8× 10
-3
kg = 2. 8
g,故 A 正
确,B 错误;用力挤压矿泉水瓶,瓶内气体的体积减小,气
压变大,将水压入小玻璃瓶,将瓶中的空气压缩,这时浮
沉子里进入一些水,浮沉子所受重力大于它受到浮力,所
以下沉一些,h2 增大,最终仍漂浮. 则挤压矿泉水瓶前
有:ρ水 gV排 = ρ水 gV水 +m瓶 g,即 ρ水 gSh2 = ρ水 gS(h2 -h1 ) +
m瓶 g,化简得:ρ水 h1S = m瓶 ①,挤压矿泉水瓶后有: ρ水
gV排 ′= ρ水 gV水 ′+m瓶 g,即 ρ水 gS(h2 +Δh)= ρ水 gS(h2 +Δh-
h1 ′)+m瓶 g,化简得:ρ水 h1 ′S=m瓶②,由①②知 h1 = h1 ′,所
以由于水进入玻璃瓶,h1 不变,故 C 错误, D 正确. 故
选 AD.
25. 16 4 【解析】长方体静止时受力平衡,受到重力、支持
力和浮力,则浮力 F浮 =G-F支 =mg-F支 = 2
kg×10
N / kg-
4
N = 16
N; 此 时 浸 入 的 深 度 h =
V排
S
=
F浮
ρ水 gS
=
16
N
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×100×10-4
m2
= 0. 16
m;当物体
漂浮时,浮力等于重力,F浮 ′ = G = mg = 2
kg × 10
N / kg =
20
N; 此 时 浸 入 的 深 度 h′ =
V排 ′
S
=
F浮 ′
ρ水 gS
=
20
N
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×100×10-4
m2
= 0. 2
m;此时水面
的高度与图甲相比增加了 Δh = h′-h = 0. 2
m- 0. 16
m =
0. 04
m = 4
cm.
26. = 13. 6 【解析】密度计在煤油和水中都处于漂浮状
态,由物体沉浮条件可知,F1 =F2 =G;设吸管长度为 h,底
面积为 S,密度计重力为 G,小明将该密度计放入水中,密
度计静止时 d 为 12
cm,ρ水 = 1. 0
g / cm3 = 1. 0×103
kg / m3 ,
由 F1 =G,可得:ρ水 gV排水 =G,即 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×
[(h-0. 12
m)S] =G①,小明将该密度计放入煤油中,密
度计静止时 d 为 10
cm,ρ煤油 = 0. 8
g / cm3 = 0. 8×103
kg / m3,
由 F2 =G,可得:ρ煤油 gV排煤油 =G,即 0. 8×103
kg / m3 ×10
N / kg×
[(h-0. 1
m)S] =G②,由①②可得,h = 0. 2
m;设该密度
计上对应密度值为 1. 25
g / cm3 的刻度线到密度计顶端
的距离为 d,则[(h-d)S] ×1. 25× 103
kg / m3 ×10
N / kg =G
③,将h= 0. 2
m 分别代入①和③,并将①③联立,解得 d=
0. 136
m = 13. 6
cm.
27. 变小 4 28. B
★专项提思维 5 特殊方法测密度
例 1 100 0. 8×103 例 2 ①12 ⑤10 1. 2
例 3 ④22 1. 1
例 4 (1)20 (2)0. 8×103 5. 6
例 5 (1)使竹筷能够竖直漂浮在液体中 (2)漂浮 越小
(3)
L-h1
L-h2
ρ水 (4)32. 5
【解析】(1)铅丝的密度比较大,在液体中能够浸没,并且
密度计重心偏低更稳定,使密度计能够竖直漂浮在液体
中;(2)根据漂浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮
力与重力相等,因此密度计在水中与在盐水中所受的浮力
相等,即:F浮 = ρ液 gV排,当液体密度越大时,V排会越小;(3)
在水中时 F浮 = ρ水 gV排1 = ρ水 gS(L-h1 ),在盐水中时 F浮 =
ρ盐水 gV排2 = ρ盐水 gS(L-h2 ),因为浮力相等,所以 ρ水 gS(L-
h1 )= ρ盐水 gS(L-h2 ),即 ρ盐水 =
L-h1
L-h2
ρ水;(4)盐水质量 m =
ρ盐水 V= 1. 05
g / cm3 × 400
cm3 = 420
g,根据题意 m = m水 +
m盐,V=V水 +V盐,即 m= ρ水(V-V盐) +ρ盐 V盐,代入数据 420
g
= 1
g / cm3 ×(400
cm3 -V盐) +2. 6
g / cm3 ×V盐,盐的体积 V盐 =
12. 5
cm3 ,所以盐的质量 m盐 = ρ盐 V盐 = 2. 6
g / cm3 × 12. 5
cm3 = 32. 5
g.
例 6
(h2 -h1 )ρ石
3(H2 -H1 )
【解析】设烧杯底面积为 S,烧杯高 h,则
容器底面积为 3S. 图乙和丙两次实验,烧杯和矿石整体漂
浮在液体中,所受浮力等于矿石和烧杯的重力之和,两次
浮力相等,由 F浮 = ρ液 gV排可知:V排乙 =V排丙,则 S(h-h1 )= S
(h-h2 ) +V石,则矿石的体积为 V石 =S(h2 -h1 ),则矿石质量
为 m石 = ρ石 V石 = ρ石 S(h2 -h1 ),由图甲、乙可知,将矿石放
在烧杯中,排开水的体积变化为:ΔV排 = 3S(H2 -H1 ),则矿
石的重力 G= ΔF浮 = ρ液 gΔV排 = 3ρ液 gS(H2 -H1 ),故液体密
度 ρ液 =
G
3gS(H2 -H1 )
=
m石 g
3gS(H2 -H1 )
=
ρ石 S(h2 -h1 )g
3gS(H2 -H1 )
=
(h2 -h1 )ρ石
3(H2 -H1 )
.
例 7 (1)104 (2)50 2. 5×103
例 8 ②变平 ④
h1
h2
ρ水
例 9 ρ水 g(h-Δh) ρ液 gh1
h-Δh
h1
ρ水
例 10 >
L0
L0 -L1
·ρ水
6