2025年安徽中考物理热点实验专题四浮力
2025-04-22
|
2份
|
66页
|
271人阅读
|
9人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 浮力 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.11 MB |
| 发布时间 | 2025-04-22 |
| 更新时间 | 2025-04-22 |
| 作者 | 适宜 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51735430.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年安徽中考物理热点实验专题四浮力(原卷版)
1.某实验兴趣小组用圆柱体金属块完成了下面的实验探究(如图所示):
(1)根据a可知,金属块的重力大小是 N;
(2)比较a、 、d可知,金属块受到浮力的大小与排开水的体积有关;
(3)比较a、c、d可知,金属块受到浮力的大小与浸入水中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)金属块浸没在水中时,受到的浮力大小为 N;
(5)根据a、d,e、f的探究,可初步得到的结论是:在误差允许范围内,金属块受到的浮力大小 排开水的重力大小。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
2.小明等几位同学设计不同实验探究浮力。
(1)他们找了一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,再向烧杯缓慢注水,直到水将乒乓球浸没,发现红线在竖直方向被拉直,如图甲所示;然后,将大烧杯倾斜,发现红线仍旧在竖直方向被拉直,如图乙所示。根据两次观察到的现象,小明他们认为:乒乓球受到的浮力___________(选填序号)。
A.大小与乒乓球的体积有关 B.大小与水的密度有关
C.方向竖直向上 D.方向可能竖直向上也可能斜向上
(2)在弹簧测力计下悬挂一个铝块,弹簧测力计示数是4.0N。然后,将铝块慢慢浸入水中,当铝块全部浸没在水中,弹簧测力计示数如图丙所示,此时铝块受到浮力大小是 N。
3.小明利用如图所示的装置在“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。
(1)、B两图中,弹簧测力计示数的变化量等于物体所受 的大小。
(2)小明猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关,根据图A、D、E可知,物块在水中受到的浮力与 无关;
(3)图C中,物块下表面受到液体的压力为 N。
(4)小明用图中的数据算出了F图中液体的密度为 ;如果在实验F中不小心使物体接触到了容器底且与容器有力的作用,则此时计算出的液体密度值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)小明又设计了如图G所示的装置测量木块的密度:往容器中缓慢加水,当木块的一半体积浸入水中时,拉力传感器的示数为;继续往容器中加水,当木块完全浸没时,拉力传感器的示数为。若水的密度为,则木块的密度 (请用、、来表示)。
4.小田在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计吊着圆柱形物体逐渐浸入水中,再将圆柱形物体逐渐浸入盐水中。
(1)由图A可知,圆柱形物体的重力为 N;
(2)比较图A、B、C、D四次实验,说明物体 越大,物体所受浮力越大;为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,应该比较A、 三次实验;
(3)在图D步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,其上下表面受到水的压力差 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)小田由实验中的数据计算出圆柱形物体的密度为 g/cm3;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(5)如图F所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该圆柱形物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F (选填“>”“=”或“<”)7N;从物体接触水面到完全浸没的过程中,台秤的示数变化情况是 。
5.探究学完浮力相关知识后,小明在家发现几个大小相同且中间开孔的玻璃球(质量均为50g),小明用细线将玻璃球串成一串(每串一个球之前打个结),将其挂在弹簧测力计下准备探究浮力的大小与排开液体体积的关系,如图甲所示:(g取10N/kg)
(1)小明将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变 ;
(2)多次实验,并将实验中所得的数据记录在下表中
实验次数
1
2
3
4
5
玻璃球浸没个数
0
1
2
3
4
弹簧测力计示数F/N
2
1.8
1.6
1.4
1.2
a
b
①表格中a、b处应填入的内容分别是a ,b ;
②完善实验表格后,根据实验数据可得出结论:物体受到的浮力与排开水的体积成 关系;
(3)完成实验后,他又想知道物体所受浮力大小与液体对容器底部的压力有什么关系,于是他找来电子秤继续进行实验,将装有一定量水的容器放在电子秤上,在测力计下悬挂不同数量的玻璃球,分别在水中浸没不同个数的玻璃球(玻璃球不触底),如图乙所示,收集的相关数据如下表,通过表中数据可知:其他条件一定时, 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
浸没玻璃球的个数
0
2
3
4
5
6
测力计示数F/N
3
2.6
2.4
2.2
2
1.8
电子秤示数m/g
200
240
260
280
300
320
6.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:
A.液体的密度;
B.物体受到的重力;
C.物体的形状;
D.物体排开液体的体积。
(1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可以支持猜想 (选填“A”、“B”、“C”或“D”);
(2)为了研究猜想B,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、和5N,然后进行如图乙所示的实验,序号a的实验中,物体A所受的浮力为 N。进一步计算得出A、B、C所受浮力 (选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论: ;
(3)为了研究猜想C,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同的形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关。同学小红认为该结论不可靠,主要原因是 ;
(4)小红为了用量筒测出橡皮泥的密度,进行了如图丁所示操作:
①在量筒中加入适量的水,此时读数为;
②将橡皮泥捏成碗形,轻放入量筒中,使其漂浮在水面上,此时读数为;
③将橡皮泥用细长针按入水中,使其沉到量筒底部,此时读数为。橡皮泥的密度为 (用、、、表示)。
7.同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 (选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与 三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。这样操作是错误的,理由是 。
8.【探究名称】探究浮力大小与哪些因素有关。
【证据】实验小组同学先后按照下图所示的步骤进行探究。
【解释】
(1)从图中可知,物块的重力为 N;
(2)比较D和E可以得出结论:浮力大小与 有关;
(3)比较 和 可以得出结论:当物块完全浸没后,浮力大小与物块所处深度无关;
【交流】
(4)本实验采用的研究方法是 ;
(5)根据图中数据可计算出:①物块完全浸没于水中时所受的浮力为 N;②物块的密度为 。(,g取)
9.学完阿基米德原理之后,小宜和小兴用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示)(g取10N/kg)
测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
第一次
1.00
0.02
500.00
第二次
0.60
0.22
520.00
第三次
0
540.00
(1)观察乙、丙两图可知物体在 图中所受浮力更大;图乙中物体受到的浮力为 N;
(2)在整理数据时,小宜和小兴发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小宜记的是0.62N,小兴记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断 的记录是正确的。小桶里的水重 (>/=/<)物体所受的浮力,原因是 。
10.李佳和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作(g取,)。
(1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 (选填“偏大”或“偏小”);
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是( )(选填字母);
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是 。(填入“甲、乙、丙、丁”的合理顺序)
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度 。
11.小明在实验室测量某品牌食用油的密度,进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处。横梁静止时指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示。然后应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡。
(2)将一个空烧杯放在天平左盘内,加减砝码并调节游码的位置,使天平横梁再次在水平位置平衡,此时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则烧杯的质量为 g。
(3)将一部分食用油倒入量筒中,静置一段时间后量筒的示数如图丙所示,则量筒内食用油的体积为 。
(4)将量筒内的食用油全部倒入烧杯内,测得烧杯和食用油的总质量为。根据上述实验数据,可计算出食用油的密度为 。
(5)使用此方案,小明测得的食用油的密度 (选填“偏大”“偏小”)。
【拓展】小明想用新的方法测量食用油的密度,他拿来一个铁块和弹簧测力计,把铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,在空气中静止时弹簧测力计的示数是,浸没在食用油中静止时弹簧测力计的示数为,则食用油的密度 (用已知物理量的字母表示,铁的密度为。)
12.小明非常喜欢学校食堂里的红烧土豆排骨这道菜,于是回家买了些土豆,想自己学做这道美味。他想利用所学知识测量土豆的密度。
(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节 使横梁平衡。
(2)将土豆放在天平左盘,向右盘增减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示,土豆的质量为 g。
(3)由于土豆较大,无法放入量筒,于是小明将它缓缓放入一个盛满水的溢水杯中,直至浸没,测得浸出水的质量为140g。已知水的密度为1.0g/cm3,则土豆的密度为 g/cm3。在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出。测得土豆的密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明又用家里的电子秤、杯子和水测出了土豆的密度。步骤如下:
①把土豆放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m1;
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m2;
③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水未溢出且土豆不触碰杯底。电子秤示数为m3;
④求出土豆的密度ρ= 。(用m1、m2、m3、ρ水表示)
13.下面是小明测量盐水密度的实验。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在如图甲所示位置,此时他应将平衡螺母适当向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50g、20g、10g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(2)将杯中的一部分盐水倒入量筒中,盐水的体积如图乙所示,用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示,则所测盐水的密度是 kg/m3;
(3)上述实验结束后,小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具,又想测量一个木块的密度,请帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测出木块的质量m1;
②容器内装有适量的盐水,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图丁所示;
③向瓶中倒入适量的水,直到木块 ,用天平测出瓶和水的总质量m2;
④木块密度表达式ρ木= 。(用字母表示,盐水密度用ρ盐表示)
14.物理科技小组在学习完密度知识后,他们用天平和量筒测量某椰子奶的密度。
(1)在调节天平时发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调;
(2)测量时,小华首先测得烧杯和椰子奶的总质量为 g(如图乙所示);再将椰子奶全部倒入量筒中测得体积(如图丙所示);然后将空烧杯放到天平上测得质量为33.4g(如图丁所示),由此计算出椰子奶的密度为 g/cm3;同组的小乐认为液体有挂壁现象,无法将烧杯中的液体全部导入量筒,他建议按照图丁、乙、丙的顺序进行实验,小华经分析,认为小乐的设想会使所测椰子奶的密度比真实值偏 (选填“大”或“小”);
(3)为避免上述方法带来的误差,科技小组的小明在原有实验器材的基础上,找来一个能放入量筒的塑料小球和水很快测出椰子奶的密度,完成其测量步骤,并推导椰子奶密度的表达式:
①向量筒内装入适量的水,记下其体积为V1,将塑料小球放入量筒,待其静止后读出体积为V2;
② ;
③推导过程:ρ奶= (用所测物理量和水的密度ρ水表示)。
15.如图甲所示,利用一根吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,在吸管的下端塞 入一些金属丝作为配重,目的之一是 (选填“升高”或 “降低”)密度计的重心,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。 若将它放入不同的液体中后均竖直漂浮,密度计在这些液体中受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (选填“越长”“越短”或“不变”);
(3)通过实验,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙所示 两种刻度的标示合理的是 (选填“A” 或“B”),若相同长度的吸管下方缠绕的铁丝 质量越大,密度计的量程会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
16.为了测量某鸡蛋的密度,小明和小亮进行了如图所示的实验:
(1)小明将天平放在水平桌面上,将游码拨至零刻度线处,天平稳定时指针如图-1所示,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调,直至天平平衡。用调好的天平测量鸡蛋的质量,平衡时如图-2,鸡蛋的质量为 g。
(2)小明用溢水杯测量鸡蛋的体积。做法是先往溢水杯中加水,直到 时停止。然后用透明胶带(体积不计)将鸡蛋和细线的一端固定,用细线吊着鸡蛋,使鸡蛋缓慢浸入水中,直至浸没,同时用量筒收集溢出水。量筒示数如图-3,据此计算鸡蛋的密度为 。
(3)同组小亮清除透明胶带后,进行以下步骤测量鸡蛋密度:
①将鸡蛋放入水中,观察到鸡蛋沉底。
②逐渐向水中加盐并搅拌,当观察到如图-4情景时,停止加盐、搅拌,此时该鸡蛋恰好 (选填“悬浮”或“沉底”)。
③取出鸡蛋,用天平测出烧杯和杯中盐水的总质量。
④将烧杯中部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积V,再用天平测出 的总质量。
⑤鸡蛋的密度表达式为 (用、和V表示)。
17.小明利用一个小圆柱形塑料桶、一把刻度尺和几枚硬币,借助水来测量某些物体的密度.(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m³)
(1)测酱油的密度,步骤:
①将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使塑料桶和硬币整体的重心 。用刻度尺测出桶的高度为L= cm(如图甲);
②将桶口向上放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h1=8.50cm(如图乙);
③将桶捞出擦干并放入酱油中使其竖直漂浮,测出桶口露出酱油面的高度为h2=10.00cm(如图丙);则酱油的密度为 kg/m³。
(2)测项链的密度,在(1)的基础上,又进行了如下操作:
④将项链放入桶中,将桶口向上放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h3=4.00cm(如图丁);
⑤将项链取出粘在桶底(粘胶的体积和质量忽略不计),将桶和项链一起放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h4=4.25cm(如图戊);则项链的密度为 kg/m3。
18.小明制作了一个可测量物体质量的装置,如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。小筒和托盘的总质量为200g,小筒底面积50cm2,高12cm,大筒中装有适量的水,托盘上不放物体时,在大筒上与水面相平的位置对应刻度为“0”,将小筒竖直压入水中,水面距小筒底10cm时,在大筒上与水面相平位置标为最大测量值。把被测物体放入托盘中,读出大筒上与水面相平位置对应的刻度值,即为被测物体的质量。
(1)利用装置正常测量过程中,若托盘内所放物体质量为m时,小筒和托盘所受的浮力可以表示为 。(写表达式,重力常量用g表示)
(2)当水面距小筒底10cm时,小筒所受浮力为 N。
(3)该装置所能测量物体的最大质量为 g。
(4)他想利用此装置测算出石块的密度,操作如下:如图乙所示,将石块放入托盘中,读出大筒上的示数为250g;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为100g,则该石块密度为ρ石= kg/m3。
19.实验表明:密度大于液体的固体球,浸没在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与固体球的半径、密度的关系”实验时得到的数据记录。
次序
固体球的半径
固体球的密度
固体球匀速下沉的速度
1
0.5
2.0
0.55
2
1.0
2.0
2.20
3
1.5
2.0
4.95
4
0.5
3.0
1.10
5
1.0
3.0
4.40
6
0.5
4.0
1.65
7
1.0
4.0
6.60
(1)固体球在水中竖直匀速下沉时受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力。固体球所受浮力的方向是 ;
(2)由第1、4、6(或2、5、7)三组数据可知:固体球的半径相同时,固体球的密度越大,固体球在水中匀速下沉的速度越 ;
(3)由第 三组数据可知:密度相同的固体球浸没在水中匀速下沉的速度与固体球的半径的平方成 ;
(4)对于固体球在水中从静止开始竖直下沉的过程,四位同学描述出了重力对固体球做功的功率P与其下落时间t的关系图像如下图所示,其中描述正确的是 (填字母);
A. B. C. D.
(5)同学们进行了以上实验后,为了得到“密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。”的普遍结论,你认为应进行的下一步操作是: 。
20.小明在“测量浓盐水的密度”实验中,进行如下操作:
(1)将浓盐水倒入烧杯中,用天平测其总质量,天平平衡时,所加砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和浓盐水的总质量为 g。将浓盐水倒入量筒,测出浓盐水的体积为40cm3。
(2)用天平测出空烧杯的质量为 30g,则浓盐水的密度为 g/cm3,
(3)小明用水(密度为ρ0)、刻度尺、薄壁轻质塑料瓶测桃的密度,设计了如图乙所示方案,请帮他将实验步骤补充完整:
①在薄壁轻质塑料瓶中装适量的水,用刻度尺测出瓶中水的深度为h1;
②用双面胶把桃粘在瓶底,将瓶子放入水中,瓶子恰好在竖直方向漂浮,用刻度尺测出瓶子没入水中的深度为h2。
③将瓶子上下对调,测出 的高度为h3,桃的密度表达式为ρ= 。(用ρ0及测得的物理量字母表示)
21.小明按如图所示方法制作“浮沉子”,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,放入装有大半瓶水的大塑料瓶内,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,将大塑料瓶盖上瓶盖,并拧紧。从外面挤压塑料瓶子,塑料瓶内水面上方的空气被压缩,气压增大,把一部分水压进小玻璃瓶内,这就相当于向潜水艇的储水箱注水,小玻璃瓶此时就会下沉。把手放开,由于塑料瓶具有弹性,恢复原状,塑料瓶内水面上方的气压相对减小,小玻璃瓶内的气体就会将部分水压出小玻璃瓶,这就相当于潜水艇将储水箱内的水排出,小玻璃瓶就浮上来了。
(1)当大塑料瓶子不受压力时小玻璃瓶处于 (选填“悬浮”、“漂浮”或“沉底”)状态;
(2)“浮沉子”是通过改变自身 来实现浮沉的;
(3)小玻璃瓶下潜过程中,小瓶内气体的气压与悬浮时相比 (选填“变大”、“不变”或“变小”),浮力的情况是 ;
A.浮力一直减小 B.浮力先增大、后不变
C.浮力一直不变 D.浮力先减小、后不变
(4)若小玻璃瓶的总体积为,刚开始时小玻璃瓶露出液面的体积为,则下潜后进入小玻璃瓶内水的质量至少为 g。
22.如图(①②③④)所示,在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”中:
(1)实验的最佳顺序是 。通过实验可得到的结论是:浸没在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力;以下情况会影响结论的是 。
A.图②中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图②中物体未全部浸没在水中
(2)实验中所用物体的体积是 m3,密度是 kg/m3;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)将图②中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (选填“①”“②”“③”或“④”)步骤不需要弹簧测力计。
(4)接着,实验小组又利用密度计测量某液体的密度,如图⑤、⑥所示。将自制密度计竖立放入装有适量水的烧杯中,测得密度计浸入深度为H;再将密度计竖立放入装有适量待测液体的烧杯中,测得密度计浸入深度为h。已知水的密度为ρ水,则待测液体密度为 (用、H、h表示),分别测量不同液体,在密度计与液面相平的位置标记刻度,则越靠近底部配重的刻度所对应的密度值越 (选填“大”或“小”)。
23.小潘和小明想知道鸭绿江水的密度。
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向 调节平衡螺母,直到天平平衡;
②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为 g;
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中江水的体积为 ;
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为 ;
(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为;
④鸭绿江水密度的表达式 。(用、、和表示)
24.顿顿同学把一个不易形变的塑料盒的盒口用橡皮膜紧密封闭,制成了如图甲所示的探头,保证探头上表面水平而且橡皮膜向下,浸入柱形容器的水中,如图所示,进行了乙、丙、丁三次实验。
(1)如图乙实验中,探头静止时容器中水的高度是。橡皮膜发生的是 形变。
(2)丙实验中,探头上压了一个空玻璃杯,静止时,容器中水面的高度是。如果容器的底面积是S,水的密度是,则玻璃杯的质量m= 。
(3)丁实验中,玻璃杯沉入杯底,探头静止时,容器中水面的高度是,则玻璃杯的密度 。
(4)如果改成按乙、丁、丙的顺序实验,测得的玻璃杯的密度值会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(忽略改变顺序后,橡皮膜变化的差异)
25.某科技小组利用小试管、金属螺母和细线制作一个和课本教材“综合实践活动”中不一样的简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的小试管,在其下端用透明胶带固定一段细线,细线下面悬挂一个金属螺母,螺母的作用是使试管能 在液体中(忽略螺母受到的浮力作用);
(2)将密度计放到水中如图甲所示,测得小试管露出水面的长度为;放到另一液体中如图乙所示,露出的长度为h,则ρ液 ρ水;
(3)小组同学根据图甲在和液面交界处的小试管上标出1.0刻度线(单位,下同),再通过多次实验,又标出了0.8、0.9、1.1的刻度线(图中来画出)。结果发现,1.1刻度线是在1.0刻度线的 方,自下而上相邻两个刻度线的间距是越来越 的;
(4)小组同学发现此密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用它测量液体密度时误差较大,为此可以采用的改进方案是: (写出一种合理措施即可)
(5)若密度计在酒精()中静止时,露出液面的高度为;密度计在硫酸铜溶液中静止时,露出液面的高度为h₃=3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为 g/cm³。
26.某学校创新实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水桌面上,把游码移至 ,调节平衡螺母使天平平衡;
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子向天平的右盘试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量为 g;
(3)如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为 m3(ρ水=1.0×103kg/m3);
(4)如图丙所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量总和为174g,则矿石的密度为 kg/m3;
(5)小明同学在拓展学习中认识了密度计后,他将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计,为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3;将整个铅笔均匀标上刻度;
d.他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如图丁所示小明制作的密度计,则刻度0.9应该在 点(选填“p”或“q”);
②若被测液体的密度为ρ液,密度计没入被测液体的深度为h(如图丁所示),自制密度计的质量为m,铅笔的横截面积为S(忽略铜丝引起的横截面积变化),小组同学推导出h与ρ液的关系式为h= (用给定的字母表示推导结果),结合此关系小明清楚了在实验步骤c中均匀标示刻度是不对的。
27.科学选种是提高粮食产量的关键环节,而盐水选种是我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选小麦种子所需盐水的密度在1.16×103~1.20×103kg/m3之间。为了选种,爷爷配制了一份盐水,他想让小明检验一下这份盐水是否合格,小明进行了如下实验。
(1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向 调。
(2)用调节好的天平测量烧杯和盐水的总质量为106g;将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图乙所示,量筒中盐水的体积为 cm3。
(3)用天平测烧杯和杯内剩余盐水的总质量,当加入最小是5g的砝码时,指针位置如图甲所示,这时小明应该先 ,再移动游码然后直到天平平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,则烧杯和剩余盐水的总质量为 g。
(4)计算出盐水的密度为 g/cm3。为了配制出符合要求的盐水,应该向这份盐水中加 。
(5)小明从实验箱里找来一个量程为10ml的注射器,设计了一款液体密度测量仪如图丁;
①调整注射器底部重物的质量,使之竖直漂浮于水中,水面对应的位置A刚好在6mL处;
②取出注射器,在记号A处标上1g/cm3;
③接着,小明标出0.8g/cm3刻度线的位置B,应标在注射器的 mL处。
重复上述方法,刻画出其它的刻度线,液体密度计便制作完成。
小明想提高该密度计的精度,请给他提供一条合理的建议: 。
28.小明用透明薄壁圆筒制作测量液体密度的密度计。已知水的密度,圆筒底面积为S。
(1)用调节好的天平测空圆筒质量m;往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,接下来正确的操作是 ,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示则空圆筒的质量m= g;
(2)标记一定体积:向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为74.4g,计算得到圆筒内水的体积V0= cm3。如图丙所示,在圆筒外壁上与水面平齐处做好虚线标记后,倒掉圆筒内的水;
(3)标记刻度线和密度值:如图丁所示,向圆筒内倒入待测液体至标记处,使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中处于漂浮状态,测量圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度ρ液= (用m、S、h、V0、ρ水表示)。根据表达式计算出待测液体密度ρ液分别为0.8、0.9、1.0、1.1(单位均为g/cm)对应的4个h值,再在圆筒外壁上从筒底开始量取这4个h值,分别标上对应的刻度线和密度值;
(4)交流与讨论:
①圆筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的 (上方/下方/同一位置);②步骤(3)中所标的刻度线在圆筒外壁上分布 (均匀/不均匀);为了使上述刻度线分布更疏一些,在保持其它情况不变时,可以适当 (填字母);
A.增大圆筒底面积S B.增大圆筒质量m C.增大步骤(2)中水的体积V0
③用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒在容器中触底无法漂浮,请提出一条改进建议: 。
29.五一假期,爸爸带小明去云南游玩,他们在一家翡翠店为假期仍辛苦加班的妈妈买了一块翡翠吊坠,以抚慰妈妈受伤的心灵。回到家后,小明想用学过的知识测量这块翡翠吊坠的密度,于是进行了以下实验:
(1)他用天平和量筒进行测量,把天平放在 上,调节平衡螺母(如图甲)。这一操作中错误的是 。改正错误后,小明发现指针的位置如图乙所示此时应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),直到天平平衡;
(2)将带挂绳的吊坠放在天平左盘中,向右盘中加减砝码并调节游码,直至横梁平衡,此时砝码和游码位置如图丙所示,则吊坠的质量是 g。往量筒中倒入50mL的水,将带挂绳的吊坠浸没在水中,液面位置如图丁所示,则吊坠的密度是 g/cm3;
(3)小明还想利用杠杆平衡条件测吊坠的密度,先将杠杆在水平位置调平,然后进行了以下操作:
①将吊坠和质量为m的钩码分别挂在杠杆两边调节钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡;
②如图戊所示,分别量出吊坠悬挂处与支点的距离L1和钩码所悬挂处与支点的距离L2,则吊坠的重力为 ;(用字母L1、L2、m、g表示)
③如图己所示,在烧杯内盛适量的水,将吊坠浸没在水中,保持L1不变,调节钩码m的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,量出钩码所挂处与支点的距离d;
④若水的密度为ρ,则吊坠的密度为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2025年安徽中考物理热点实验专题四浮力(解析版)
1.某实验兴趣小组用圆柱体金属块完成了下面的实验探究(如图所示):
(1)根据a可知,金属块的重力大小是 N;
(2)比较a、 、d可知,金属块受到浮力的大小与排开水的体积有关;
(3)比较a、c、d可知,金属块受到浮力的大小与浸入水中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)金属块浸没在水中时,受到的浮力大小为 N;
(5)根据a、d,e、f的探究,可初步得到的结论是:在误差允许范围内,金属块受到的浮力大小 排开水的重力大小。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】(1)2.7
(2)b
(3)无关
(4)1
(5)等于
【详解】(1)如图a所示,在空气中弹簧测力计的示数等于物体重力,弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.7N,即金属块的重力为2.7N。
(2)研究物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关,要控制液体密度相同,改变物体浸在液体中的体积,通过测力计的示数,判断浮力的大小,应比较a、b、d。
(3)比较实验步骤a、c、d可知,液体密度和物体排开液体的体积相同,改变物体浸没在水中的深度,测力计的示数不变,物体受到浮力的大小不变,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)由图a可得金属块的重力为2.7N,由c或d可知,物体浸没在水中时,测力计的示数为1.7N,根据称重法可知,金属块浸没在水中受到的浮力为
(5)根据a、d可知,物体受到的浮力为1N,由e、f可知,物体排开水的重力
在误差允许范围内,可初步得到的结论是:物体受到的浮力大小F浮等于它排开水所受重力G排的大小。
2.小明等几位同学设计不同实验探究浮力。
(1)他们找了一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,再向烧杯缓慢注水,直到水将乒乓球浸没,发现红线在竖直方向被拉直,如图甲所示;然后,将大烧杯倾斜,发现红线仍旧在竖直方向被拉直,如图乙所示。根据两次观察到的现象,小明他们认为:乒乓球受到的浮力___________(选填序号)。
A.大小与乒乓球的体积有关 B.大小与水的密度有关
C.方向竖直向上 D.方向可能竖直向上也可能斜向上
(2)在弹簧测力计下悬挂一个铝块,弹簧测力计示数是4.0N。然后,将铝块慢慢浸入水中,当铝块全部浸没在水中,弹簧测力计示数如图丙所示,此时铝块受到浮力大小是 N。
【答案】(1)C
(2)1.5
【详解】(1)根据两次观察到的现象,乒乓球的体积不变,水的密度不变,红线始终被拉直,乒乓球受到的浮力与红线对它竖直向下的拉力、小球竖直向下的重力是平衡力,由二力平衡条件知,乒乓球受到的浮力方向竖直向上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)在图丙中,铝块全部浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为2.5N,根据称重法测浮力的知识,此时铝块受到的浮力F浮=G−F丙=4.0N−2.5N=1.5N
3.小明利用如图所示的装置在“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。
(1)、B两图中,弹簧测力计示数的变化量等于物体所受 的大小。
(2)小明猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关,根据图A、D、E可知,物块在水中受到的浮力与 无关;
(3)图C中,物块下表面受到液体的压力为 N。
(4)小明用图中的数据算出了F图中液体的密度为 ;如果在实验F中不小心使物体接触到了容器底且与容器有力的作用,则此时计算出的液体密度值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)小明又设计了如图G所示的装置测量木块的密度:往容器中缓慢加水,当木块的一半体积浸入水中时,拉力传感器的示数为;继续往容器中加水,当木块完全浸没时,拉力传感器的示数为。若水的密度为,则木块的密度 (请用、、来表示)。
【答案】(1)浮力
(2)深度
(3)0.2
(4) 偏大
(5)
【详解】(1)A、B两图中,B图中簧测力计示数变小,说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,A、B两图中弹簧测力计的示数差等于物体物体所受浮力的大小。
(2)根据A、D、E的三图知,物体浸没在相同液体中,物体排开液体的体积相同,浸入液体深度不同,弹簧测力计示数相同,根据A、D、E的结果可知,浮力相同,由此可得出浮力大小和物体浸入液体的深度无关。
(3)浮力产生的原因是物体上下表面受到的液体压力差可知,图C中物体A的上表面未浸入水中即上表面受到的液体压力为,则其下表面受到的液体压力。
(4)[1]实验步骤E中,物体受到的浮力为
实验步骤F中,物体受到的浮力为
因物体均浸没,所以
根据阿基米德原理可得
所以。
[2]如果物体接触到了容器底部,物体会受到来自容器底部的支持力,这会导致弹簧测力计的读数减小,由式子可得在液体中的浮力偏大。由可知计算出的液体密度会偏大。
(5)设木块的重力为G,当木块的一半体积浸入水中时,拉力传感器的示数为,则有
当木块完全浸没时,拉力传感器的示数为,则有
联立可得
联立可得
由可知,木块的密度为。
4.小田在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计吊着圆柱形物体逐渐浸入水中,再将圆柱形物体逐渐浸入盐水中。
(1)由图A可知,圆柱形物体的重力为 N;
(2)比较图A、B、C、D四次实验,说明物体 越大,物体所受浮力越大;为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,应该比较A、 三次实验;
(3)在图D步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,其上下表面受到水的压力差 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)小田由实验中的数据计算出圆柱形物体的密度为 g/cm3;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(5)如图F所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该圆柱形物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F (选填“>”“=”或“<”)7N;从物体接触水面到完全浸没的过程中,台秤的示数变化情况是 。
【答案】(1)8
(2) 排开液体的体积 C、E
(3)不变
(4)8
(5) = 保持不变
【详解】(1)由图A可知,测力计分度值为0.2N,示数为8N,则圆柱形物体的重力为8N。
(2)[1]比较图A、B、C、D四次实验,物体排开液体的体积越大,测力计示数越小,根据可知物体所受浮力越大。
[2]为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,根据控制变量法,应只改变液体密度,所以应比较A、C、E三次实验;
(3)在图D步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,液体的密度和排开液体的体积不变,则物体所受浮力不变,根据浮力的产生原因可知其上下表面受到水的压力差不变。
(4)由A、C利用称重法可知圆柱形物体浸没在水中受到的浮力为
则圆柱形物体的体积为
则圆柱形物体的密度为
(5)[1]如图F所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该圆柱形物体浸没在水中时,圆柱形物体受到的浮力与C中相同,则弹簧测力计的示数与C中测力计示数相同,均为7N。
[2]根据称重法和阿基米德原理,溢水杯对台秤的压力为
所以从物体接触水面到完全浸没的过程中,溢水杯对台秤的压力保持不变,则台秤的示数保持不变。
5.探究学完浮力相关知识后,小明在家发现几个大小相同且中间开孔的玻璃球(质量均为50g),小明用细线将玻璃球串成一串(每串一个球之前打个结),将其挂在弹簧测力计下准备探究浮力的大小与排开液体体积的关系,如图甲所示:(g取10N/kg)
(1)小明将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变 ;
(2)多次实验,并将实验中所得的数据记录在下表中
实验次数
1
2
3
4
5
玻璃球浸没个数
0
1
2
3
4
弹簧测力计示数F/N
2
1.8
1.6
1.4
1.2
a
b
①表格中a、b处应填入的内容分别是a ,b ;
②完善实验表格后,根据实验数据可得出结论:物体受到的浮力与排开水的体积成 关系;
(3)完成实验后,他又想知道物体所受浮力大小与液体对容器底部的压力有什么关系,于是他找来电子秤继续进行实验,将装有一定量水的容器放在电子秤上,在测力计下悬挂不同数量的玻璃球,分别在水中浸没不同个数的玻璃球(玻璃球不触底),如图乙所示,收集的相关数据如下表,通过表中数据可知:其他条件一定时, 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
浸没玻璃球的个数
0
2
3
4
5
6
测力计示数F/N
3
2.6
2.4
2.2
2
1.8
电子秤示数m/g
200
240
260
280
300
320
【答案】(1)排开液体(水)的体积
(2) 浮力 0.2 正比
(3)物体所受浮力大小等于液体对容器底部压力的增加量
【详解】(1)根据题中猜想,将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变物体排开液体的体积。
(2)[1]实验中需要探究浮力与排开液体体积的关系,因此需要记录排开液体体积不同下的浮力,因此a处填写浮力。
[2]b处根据称重法可得,物体受到的浮力为
[3]根究表格数据分析可知,浮力随排开水的体积增大而增大,且排开水的体积变为原来的多少倍,浮力变为原来的多少倍,即物体受到的浮力与排开水的体积成正比。
(3)玻璃球受到的浮力F等于未浸入时测力计的示数减去浸没后测力计的示数,而液体对容器底部压力大小的变化量等于电子秤示数在玻璃球浸没前后的差值与g的乘积,分析表中数据可得:,即其他条件一定时,物体所受浮力大小等于液体对容器底部压力大小的变化量。
6.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:
A.液体的密度;
B.物体受到的重力;
C.物体的形状;
D.物体排开液体的体积。
(1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可以支持猜想 (选填“A”、“B”、“C”或“D”);
(2)为了研究猜想B,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、和5N,然后进行如图乙所示的实验,序号a的实验中,物体A所受的浮力为 N。进一步计算得出A、B、C所受浮力 (选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论: ;
(3)为了研究猜想C,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同的形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关。同学小红认为该结论不可靠,主要原因是 ;
(4)小红为了用量筒测出橡皮泥的密度,进行了如图丁所示操作:
①在量筒中加入适量的水,此时读数为;
②将橡皮泥捏成碗形,轻放入量筒中,使其漂浮在水面上,此时读数为;
③将橡皮泥用细长针按入水中,使其沉到量筒底部,此时读数为。橡皮泥的密度为 (用、、、表示)。
【答案】(1)D
(2) 1 相等 浮力大小与物体重力无关
(3)没有控制排开液体的体积相同
(4)
【详解】(1)图甲中易拉罐浸入的越深,浸入体积越大,即排开水的体积越大,手感觉越吃力,浮力变大,由此可知:浮力的大小与排开液体的体积有关,故支持猜想D。
(2)[1][2][3]A受到的浮力
B受到的浮力
C受到的浮力
所以物体A、B、C受到的浮力相等,但它们的重力不相等,由此可知浮力的大小与重力无关。
(3)要探究浮力的大小与物体形状的关系,要控制浸入的体积和液体密度都相同,只改变形状,比较浮力的大小,实验中没有控制排开液体的体积相同。
(4)橡皮泥排开水的体积
橡皮泥漂浮在水面上,受到的重力等于浮力
橡皮泥的体积
橡皮泥的密度为
7.同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 (选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与 三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。这样操作是错误的,理由是 。
【答案】(1)4
(2)无关
(3)B、C
(4)没有控制排开液体的体积相等
【详解】(1)由图可知,物体的重力为6N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,根据称重法测浮力可知,物体浸没在水中受到的浮力大小为
(2)A与C、D三次实验中物体浸入液体的深度不同,根据称重法测浮力可知,A与C、D三次实验中弹簧测力计的示数相等,则浮力大小相等,故可以得出的结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)验证浮力大小与物体排开液体的体积有关,则需要保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,故选择A与B、C三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)验证浮力大小与液体的密度有关,则需要保持物体排开液体的体积相等,改变液体的密度,A与B、E三次实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积也不同,未控制单一变量,故该操作时错误的,无法得出该结论。
8.【探究名称】探究浮力大小与哪些因素有关。
【证据】实验小组同学先后按照下图所示的步骤进行探究。
【解释】
(1)从图中可知,物块的重力为 N;
(2)比较D和E可以得出结论:浮力大小与 有关;
(3)比较 和 可以得出结论:当物块完全浸没后,浮力大小与物块所处深度无关;
【交流】
(4)本实验采用的研究方法是 ;
(5)根据图中数据可计算出:①物块完全浸没于水中时所受的浮力为 N;②物块的密度为 。(,g取)
【答案】(1)4.8
(2)液体的密度
(3) C D
(4)控制变量法
(5) 0.6
【详解】(1)由题图A可知,弹簧测力计的示数为4.8N,该物块的重力G物=4.8N。
(2)比较D和E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,此时弹簧测力计的示数不同,物体受到的浮力不同,因此可得浮力大小与液体的密度有关。
(3)要探究浮力大小与所处深度的关系,应控制排开液体的体积和密度不变,只改变深度,故应比较C和D两图。
(4)本实验中要探究浮力的大小与多个因素的关系,采用的物理方法是控制变量法。
(5)[1]由A、C两图可知,物块完全浸没于水中所受浮力为
[2]物体的质量为
物体浸没后排开液体的体积等于物体的体积,则物体的体积为
物块的密度为
9.学完阿基米德原理之后,小宜和小兴用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示)(g取10N/kg)
测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
第一次
1.00
0.02
500.00
第二次
0.60
0.22
520.00
第三次
0
540.00
(1)观察乙、丙两图可知物体在 图中所受浮力更大;图乙中物体受到的浮力为 N;
(2)在整理数据时,小宜和小兴发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小宜记的是0.62N,小兴记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断 的记录是正确的。小桶里的水重 (>/=/<)物体所受的浮力,原因是 。
【答案】(1) 丙 0.4
(2) 小宜 < 物体沉入水底,且有更多的水溢出
【详解】(1)[1]由公式可知,在水的密度一定时,丙图中物体的V排更大,则物体受到的浮力更大。
[2]在实验步骤乙中物体所受浮力为
(2)[1][2][3]由甲图和第一次实验数据可知,,;第三次实验中,剪断系在物体上的细线将物体缓慢沉入水底,电子秤托盘受到的压力增加量:
因为在第三次实验中,物体沉入水底,且有更多的水溢出,则与第一次实验相比,小桶里的水重小于物体所受的浮力,小桶里的水重电子秤托盘受到的压力增加量还可以表示为
则此次实验中溢出水的重力
所以第三次实验中弹簧测力计B的示数为
故小宜的记录是正确的,原因是物体沉入水底。
10.李佳和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作(g取,)。
(1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 (选填“偏大”或“偏小”);
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是( )(选填字母);
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是 。(填入“甲、乙、丙、丁”的合理顺序)
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度 。
【答案】(1)甲、乙
(2)偏小
(3)B
(4)丁、甲、乙、丙
(5)
【详解】(1)根据称重法可知需要测量的物理量:物体的重力、物体完全浸没后测力计的拉力,即甲、乙两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力
(2)若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的偏小,称重法测得的浮力不变,故会导致本实验测量的
(3)为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和不同物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,故选B。
(4)实验步骤:测出空的小桶所受的重力;用测力计测出某物体所受的重力;把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,同时,用小桶收集物体排开的水;测出小桶和物体排开的水所受的总重力;所以合理顺序为丁、甲、乙、丙。
(5)甲图可以测出物块的质量为;丙、丁两幅图可以测出排开水的体积:
即物体的体积
物块的密度
11.小明在实验室测量某品牌食用油的密度,进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处。横梁静止时指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示。然后应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡。
(2)将一个空烧杯放在天平左盘内,加减砝码并调节游码的位置,使天平横梁再次在水平位置平衡,此时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则烧杯的质量为 g。
(3)将一部分食用油倒入量筒中,静置一段时间后量筒的示数如图丙所示,则量筒内食用油的体积为 。
(4)将量筒内的食用油全部倒入烧杯内,测得烧杯和食用油的总质量为。根据上述实验数据,可计算出食用油的密度为 。
(5)使用此方案,小明测得的食用油的密度 (选填“偏大”“偏小”)。
【拓展】小明想用新的方法测量食用油的密度,他拿来一个铁块和弹簧测力计,把铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,在空气中静止时弹簧测力计的示数是,浸没在食用油中静止时弹簧测力计的示数为,则食用油的密度 (用已知物理量的字母表示,铁的密度为。)
【答案】(1)左
(2)32
(3)40
(4)0.9
(5) 偏小
【详解】(1)横梁静止时指针指在分度盘中央刻度线的右侧,所以应向左调节横梁右端的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)由图乙知,标尺的分度值0.2g,读数2g,右盘中20g和10g砝码各一个,所以空烧杯的质量m杯=20g+10g+2g=32g
(3)由图丙知,量筒的分度值为1mL,量筒中食用油的体积V=40mL=40cm3。
(4)食用油的质量为m=m总-m杯=68-32=36g
食用油的密度为
(5)[1]量筒中的食用油往烧杯中倒时会有残留,会使测得的食用油的质量偏小,食用油体积测量准确,由密度公式知,测得密度偏小。
[2]铁块悬挂在弹簧测力计挂钩上,静止时铁块在空气中时弹簧测力计的示数是F1,即铁块重G=F1
根据G=mg=ρVg可得,铁块的体积
铁块浸没在该食用油中时,则
且静止时弹簧测力计的示数为F2,所以铁块在食用油中受到的浮力F浮=F1-F2
根据F浮=ρgV排可得,食用油的密度
12.小明非常喜欢学校食堂里的红烧土豆排骨这道菜,于是回家买了些土豆,想自己学做这道美味。他想利用所学知识测量土豆的密度。
(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节 使横梁平衡。
(2)将土豆放在天平左盘,向右盘增减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示,土豆的质量为 g。
(3)由于土豆较大,无法放入量筒,于是小明将它缓缓放入一个盛满水的溢水杯中,直至浸没,测得浸出水的质量为140g。已知水的密度为1.0g/cm3,则土豆的密度为 g/cm3。在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出。测得土豆的密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明又用家里的电子秤、杯子和水测出了土豆的密度。步骤如下:
①把土豆放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m1;
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m2;
③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水未溢出且土豆不触碰杯底。电子秤示数为m3;
④求出土豆的密度ρ= 。(用m1、m2、m3、ρ水表示)
【答案】(1)平衡螺母
(2)154
(3) 1.1 偏大
(4)
【详解】(1)根据天平的使用方法,应把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)由图可知,天平标尺上的分度值为,土豆的质量为
(3)[1]由密度公式求出溢出水的体积
则土豆的体积为
土豆的密度
[2]在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出,造成溢出水的质量减小,从而导致土豆的体积减小,由可知,测出的土豆密度会偏大。
(4)由分析知,引起电子秤示数变化的原因是土豆浸没到水中时受到浮力,故两次电子秤的示数之差,即
则
则土豆密度的表达式为
13.下面是小明测量盐水密度的实验。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在如图甲所示位置,此时他应将平衡螺母适当向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50g、20g、10g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(2)将杯中的一部分盐水倒入量筒中,盐水的体积如图乙所示,用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示,则所测盐水的密度是 kg/m3;
(3)上述实验结束后,小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具,又想测量一个木块的密度,请帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测出木块的质量m1;
②容器内装有适量的盐水,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图丁所示;
③向瓶中倒入适量的水,直到木块 ,用天平测出瓶和水的总质量m2;
④木块密度表达式ρ木= 。(用字母表示,盐水密度用ρ盐表示)
【答案】(1)右
(2)1.05×103
(3) 刚好浸没在盐水中
【详解】(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,则左盘沉,所以此时他应将平衡螺母适当向右调节。
(2)盐水和烧杯的总质量为
由图知道,天平标尺的分度值为,游码对应的刻度值为3g,剩余盐水与烧杯的质量
量筒中盐水的体积
量筒中盐水的质量
盐水的密度
(3)[1][2]向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2;木块刚好完全浸没在盐水中时,木块排开盐水的体积等于木块的体积,即
因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,即
由此可得木块的密度
14.物理科技小组在学习完密度知识后,他们用天平和量筒测量某椰子奶的密度。
(1)在调节天平时发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调;
(2)测量时,小华首先测得烧杯和椰子奶的总质量为 g(如图乙所示);再将椰子奶全部倒入量筒中测得体积(如图丙所示);然后将空烧杯放到天平上测得质量为33.4g(如图丁所示),由此计算出椰子奶的密度为 g/cm3;同组的小乐认为液体有挂壁现象,无法将烧杯中的液体全部导入量筒,他建议按照图丁、乙、丙的顺序进行实验,小华经分析,认为小乐的设想会使所测椰子奶的密度比真实值偏 (选填“大”或“小”);
(3)为避免上述方法带来的误差,科技小组的小明在原有实验器材的基础上,找来一个能放入量筒的塑料小球和水很快测出椰子奶的密度,完成其测量步骤,并推导椰子奶密度的表达式:
①向量筒内装入适量的水,记下其体积为V1,将塑料小球放入量筒,待其静止后读出体积为V2;
② ;
③推导过程:ρ奶= (用所测物理量和水的密度ρ水表示)。
【答案】(1)左
(2) 82 1.215 大
(3) 将量筒中的水全部倒出,等到量筒和塑料小球都干燥后,向量筒中倒入体积为V1的棷子奶;将塑料小球轻轻放入量筒中,液面静止时读出液面对应的刻度值为V3
【详解】(1)先把天平放在水平桌面上,将标尺上的游码移到标尺左端的零刻度线处,由于指针偏右,所以应向左调节平衡螺母。
(2)[1]由图乙知道,标尺分度值为0.2g,烧杯和椰子奶的总质量为
[2]由图丁知道,烧杯和剩余的椰子奶的质量为
量筒中椰子奶的质量
牛奶的体积V=40mL=40cm3
牛奶的密度
[3]小乐的设想中,由于烧杯内壁粘有液体所以不能全部倒入量筒中,使测量的椰子奶体积偏小,但质量准确,由知道,计算出的密度偏大。
(3)①向量筒中倒入适量的水,读出示数为V1;将塑料小球轻轻放入量筒中,水面静止时读出水面对应的刻度值为V2;
[1][2]②将量筒中的水全部倒出,等到量筒和塑料小球都干燥后,向量筒中倒入体积为V1的棷子奶;将塑料小球轻轻放入量筒中,液面静止时读出液面对应的刻度值为V3;由于塑料小球在水中和椰子奶中均漂浮时,漂浮相等,则有F浮水=F浮奶
根据阿基米德原理知道,
则椰子奶的密度是
15.如图甲所示,利用一根吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,在吸管的下端塞 入一些金属丝作为配重,目的之一是 (选填“升高”或 “降低”)密度计的重心,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。 若将它放入不同的液体中后均竖直漂浮,密度计在这些液体中受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (选填“越长”“越短”或“不变”);
(3)通过实验,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙所示 两种刻度的标示合理的是 (选填“A” 或“B”),若相同长度的吸管下方缠绕的铁丝 质量越大,密度计的量程会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1) 降低 相等
(2)越短
(3) A 变大
【详解】(1)[1]在吸管的下端塞 入一些金属丝作为配重,此时吸管的重心下移,可以是吸管竖直的漂浮在液体中。
[2]密度计在不同的液体中均漂浮,则受到的浮力的大小均等于自身重力的大小,因此密度计在这些液体中受到的浮力大小相等。
(2)由于密度计受到的浮力始终相等,根据可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,即浸没在液体中的体积小,露出液面部分的长度越长。
(3)[1]由于液体的密度越大,密度计排开液体的体积越小,因此刻线往往下,液体的密度越大,因此乙图中A密度的标示合理。
[2]根据可得,,则若相同长度的吸管下方缠绕的铁丝 质量越大,可测量液体的密度越大,即密度计的量程越大。
16.为了测量某鸡蛋的密度,小明和小亮进行了如图所示的实验:
(1)小明将天平放在水平桌面上,将游码拨至零刻度线处,天平稳定时指针如图-1所示,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调,直至天平平衡。用调好的天平测量鸡蛋的质量,平衡时如图-2,鸡蛋的质量为 g。
(2)小明用溢水杯测量鸡蛋的体积。做法是先往溢水杯中加水,直到 时停止。然后用透明胶带(体积不计)将鸡蛋和细线的一端固定,用细线吊着鸡蛋,使鸡蛋缓慢浸入水中,直至浸没,同时用量筒收集溢出水。量筒示数如图-3,据此计算鸡蛋的密度为 。
(3)同组小亮清除透明胶带后,进行以下步骤测量鸡蛋密度:
①将鸡蛋放入水中,观察到鸡蛋沉底。
②逐渐向水中加盐并搅拌,当观察到如图-4情景时,停止加盐、搅拌,此时该鸡蛋恰好 (选填“悬浮”或“沉底”)。
③取出鸡蛋,用天平测出烧杯和杯中盐水的总质量。
④将烧杯中部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积V,再用天平测出 的总质量。
⑤鸡蛋的密度表达式为 (用、和V表示)。
【答案】(1) 右 42
(2) 直到水面恰好与溢水口相平
(3) 悬浮 剩余盐水和烧杯
【详解】(1)[1]将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻线处,调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明左盘较重,应当将横梁上的平衡螺母向右调节,直至平衡。
[2]图中天平标尺的分度值为0.2g,鸡蛋的质量为m=20g+20g+2g=42g
(2)[1]使用溢水杯测量鸡蛋的体积,应先往溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平。
[2]由图-3所示量筒分度值为1mL,鸡蛋排开水的体积V排=40mL=40cm3,因为鸡蛋沉底,所以鸡蛋的体积V=V排=40cm3,鸡蛋的密度为
(3)[1]当观察到如图-4情景时,鸡蛋悬浮在水中。
[2][3]因为鸡蛋悬浮,则鸡蛋的密度等于盐水的密度,则只需测量盐水的密度,即可知道鸡蛋的密度,用天平测出烧杯和杯中盐水的总质量,将烧杯中部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积V,再用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量,则量筒中盐水的质量为
则鸡蛋的密度等于盐水密度,即
17.小明利用一个小圆柱形塑料桶、一把刻度尺和几枚硬币,借助水来测量某些物体的密度.(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m³)
(1)测酱油的密度,步骤:
①将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使塑料桶和硬币整体的重心 。用刻度尺测出桶的高度为L= cm(如图甲);
②将桶口向上放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h1=8.50cm(如图乙);
③将桶捞出擦干并放入酱油中使其竖直漂浮,测出桶口露出酱油面的高度为h2=10.00cm(如图丙);则酱油的密度为 kg/m³。
(2)测项链的密度,在(1)的基础上,又进行了如下操作:
④将项链放入桶中,将桶口向上放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h3=4.00cm(如图丁);
⑤将项链取出粘在桶底(粘胶的体积和质量忽略不计),将桶和项链一起放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h4=4.25cm(如图戊);则项链的密度为 kg/m3。
【答案】(1) 降低 20.00 1.15×103
(2)18×103
【解析】【小题1】
[1]将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使塑料桶和硬币整体的重心降低,能使铝筒竖直漂浮在液体中。
[2]由图甲可知此刻度尺的分度值为1mm,所以,桶的高度为L=20.00cm。
[3]塑料桶底面积是S,当把塑料桶放入水中,塑料桶在水中漂浮,塑料桶受到水的浮力为
F浮水=ρ水gV排=ρ水gS(L-h1)
当把塑料桶放入酱油中,塑料桶在酱油中漂浮,塑料桶受到酱油的浮力为
F浮酱油=ρ酱油gV'排=ρ酱油gS(L-h2)
塑料桶受到的浮力都等于重力,所以
ρ水gS(L-h1)=ρ酱油gS(L-h2)
酱油密度为
【小题2】
对于漂浮的物体增加的浮力等于增加的重力,由乙丁两图比较可得,项链的重力
G=ΔF浮水=ρ水gΔV排=ρ水gS(h1﹣h3)
项链的质量为
由丁戊两图可得,漂浮的物体重力相等,受到的浮力也相等,故有
ρ水gS(L﹣h3)=ρ水g[S(L﹣h4)+V]
解得,项链的体积为
V=S(h4﹣h3)
项链的密度为
18.小明制作了一个可测量物体质量的装置,如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。小筒和托盘的总质量为200g,小筒底面积50cm2,高12cm,大筒中装有适量的水,托盘上不放物体时,在大筒上与水面相平的位置对应刻度为“0”,将小筒竖直压入水中,水面距小筒底10cm时,在大筒上与水面相平位置标为最大测量值。把被测物体放入托盘中,读出大筒上与水面相平位置对应的刻度值,即为被测物体的质量。
(1)利用装置正常测量过程中,若托盘内所放物体质量为m时,小筒和托盘所受的浮力可以表示为 。(写表达式,重力常量用g表示)
(2)当水面距小筒底10cm时,小筒所受浮力为 N。
(3)该装置所能测量物体的最大质量为 g。
(4)他想利用此装置测算出石块的密度,操作如下:如图乙所示,将石块放入托盘中,读出大筒上的示数为250g;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为100g,则该石块密度为ρ石= kg/m3。
【答案】(1)(0.2kg+m)g
(2)5
(3)300
(4)2.5×103
【详解】(1)小筒和托盘漂浮,若托盘内所放物体质量为m时,小筒和托盘所受浮力为
(2)当水面距小筒底10cm时,则排开水的体积为
根据阿基米德原理,小筒所受浮力
(3)由于小筒、托盘和物体的整体处于漂浮状态,根据二力平衡得
所以总质量为
则测量物体的最大质量
(4)根据题意和该装置可知石块的质量为
将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为石块排开的水的质量
根据可得石块的体积为
则石块的密度
19.实验表明:密度大于液体的固体球,浸没在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与固体球的半径、密度的关系”实验时得到的数据记录。
次序
固体球的半径
固体球的密度
固体球匀速下沉的速度
1
0.5
2.0
0.55
2
1.0
2.0
2.20
3
1.5
2.0
4.95
4
0.5
3.0
1.10
5
1.0
3.0
4.40
6
0.5
4.0
1.65
7
1.0
4.0
6.60
(1)固体球在水中竖直匀速下沉时受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力。固体球所受浮力的方向是 ;
(2)由第1、4、6(或2、5、7)三组数据可知:固体球的半径相同时,固体球的密度越大,固体球在水中匀速下沉的速度越 ;
(3)由第 三组数据可知:密度相同的固体球浸没在水中匀速下沉的速度与固体球的半径的平方成 ;
(4)对于固体球在水中从静止开始竖直下沉的过程,四位同学描述出了重力对固体球做功的功率P与其下落时间t的关系图像如下图所示,其中描述正确的是 (填字母);
A. B. C. D.
(5)同学们进行了以上实验后,为了得到“密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。”的普遍结论,你认为应进行的下一步操作是: 。
【答案】(1) 是 竖直向上
(2)大
(3) 1、2、3 正比
(4)D
(5)换用其它液体重复实验
【详解】(1)[1]固体球在水中竖直匀速下沉时处于平衡状态,受平衡力的作用。
[2]浮力的方向总是竖直向上的。
(2)由第1、4、6(或2、5、7)三组数据可知:固体球的半径相同时,固体球的密度越大,固体球在水中匀速下沉的速度越大。
(3)[1][2]分析1、2、3组数据可以知道,固体球下落的速度与球半径的平方的比值是一个定值,为2.2,则说明密度相同的固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的半径的平方成正比。
(4)密度大于液体的固体球,浸没在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。根据可知,重力对固体球做功的功率P先变大后不变,故选D。
(5)以上实验数据是在水中实验得出的,为得出普遍性的结论,要换用其它液体进行重复实验。
20.小明在“测量浓盐水的密度”实验中,进行如下操作:
(1)将浓盐水倒入烧杯中,用天平测其总质量,天平平衡时,所加砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和浓盐水的总质量为 g。将浓盐水倒入量筒,测出浓盐水的体积为40cm3。
(2)用天平测出空烧杯的质量为 30g,则浓盐水的密度为 g/cm3,
(3)小明用水(密度为ρ0)、刻度尺、薄壁轻质塑料瓶测桃的密度,设计了如图乙所示方案,请帮他将实验步骤补充完整:
①在薄壁轻质塑料瓶中装适量的水,用刻度尺测出瓶中水的深度为h1;
②用双面胶把桃粘在瓶底,将瓶子放入水中,瓶子恰好在竖直方向漂浮,用刻度尺测出瓶子没入水中的深度为h2。
③将瓶子上下对调,测出 的高度为h3,桃的密度表达式为ρ= 。(用ρ0及测得的物理量字母表示)
【答案】(1)74
(2)1.1
(3) 瓶内水面到瓶外水面
【详解】(1)由图甲可知,游码标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为4g,砝码的总质量为50g+20g=70g,则烧杯和浓盐水的总质量为
(2)用天平测出空烧杯的质量为 30g,浓盐水的质量为
浓盐水的密度为
(3)[1][2]③将瓶子上下对调,测出瓶内水面到瓶外水面的高度为h3,设瓶底的横截面积为S,根据阿基米德原理,由乙图中的第二图可知,桃和瓶漂浮,桃和瓶受到的浮力等于桃和瓶的总重力,即,即
①
由乙图中的第三图可知,桃和瓶漂浮,桃和瓶受到的浮力等于桃和瓶的总重力,即,即
②
联立①②两式,解得
则桃的密度表达式为
21.小明按如图所示方法制作“浮沉子”,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,放入装有大半瓶水的大塑料瓶内,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,将大塑料瓶盖上瓶盖,并拧紧。从外面挤压塑料瓶子,塑料瓶内水面上方的空气被压缩,气压增大,把一部分水压进小玻璃瓶内,这就相当于向潜水艇的储水箱注水,小玻璃瓶此时就会下沉。把手放开,由于塑料瓶具有弹性,恢复原状,塑料瓶内水面上方的气压相对减小,小玻璃瓶内的气体就会将部分水压出小玻璃瓶,这就相当于潜水艇将储水箱内的水排出,小玻璃瓶就浮上来了。
(1)当大塑料瓶子不受压力时小玻璃瓶处于 (选填“悬浮”、“漂浮”或“沉底”)状态;
(2)“浮沉子”是通过改变自身 来实现浮沉的;
(3)小玻璃瓶下潜过程中,小瓶内气体的气压与悬浮时相比 (选填“变大”、“不变”或“变小”),浮力的情况是 ;
A.浮力一直减小 B.浮力先增大、后不变
C.浮力一直不变 D.浮力先减小、后不变
(4)若小玻璃瓶的总体积为,刚开始时小玻璃瓶露出液面的体积为,则下潜后进入小玻璃瓶内水的质量至少为 g。
【答案】(1)漂浮
(2)重力
(3) 变大 B
(4)2
【详解】(1)由题意可知,当瓶子不受压力时,玻璃瓶内的气压与瓶子液面上方的气压大小基本相同,没有水进小玻璃瓶内,所以此时玻璃瓶仍然处于漂浮状态。
(2)由题意可知,“浮沉子”下沉,是因为玻璃瓶在瓶内气压作用下,其内部被注入一部分水,质量增加,重力增大;其上浮是因为玻璃瓶内的部分水排除,重力减小,故“浮沉子”是通过改变重力来实现浮沉的。
(3)[1]小瓶悬浮时,小瓶受到的浮力等于重力,小玻璃瓶下潜时,小瓶受到的浮力小于重力,所以小瓶的重力增大,有水进小玻璃瓶内,则玻璃瓶内的气压增大,所以小瓶内气体的气压与悬浮时相比变大。
[2]小玻璃瓶下潜过程中,排开水的体积逐渐增大,当其完全浸没在水中时继续下沉时,其排开水的体积不再改变,由阿基米德原理可知,小玻璃瓶下潜过程中浮力先增大,后不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)由题意知,玻璃瓶浸没后排开液体的体积和本身的体积相等,受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10-6m3=0.12N
玻璃瓶刚好浸没时,其受到的浮力等于其重力,即
F浮=G=0.12N
玻璃瓶浸没前,处于漂浮状态,其受到的浮力
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(12×10-6m3-2×10-6m3)=0.1N
此时其受到的浮力等于其受到的重力,即
F浮′=G′=0.1N
则注入瓶内水的重力
ΔG=0.12N-0.1N=0.02N
注入水的质量
故下潜后进入玻璃瓶内水的质量至少为2g。
22.如图(①②③④)所示,在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”中:
(1)实验的最佳顺序是 。通过实验可得到的结论是:浸没在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力;以下情况会影响结论的是 。
A.图②中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图②中物体未全部浸没在水中
(2)实验中所用物体的体积是 m3,密度是 kg/m3;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)将图②中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (选填“①”“②”“③”或“④”)步骤不需要弹簧测力计。
(4)接着,实验小组又利用密度计测量某液体的密度,如图⑤、⑥所示。将自制密度计竖立放入装有适量水的烧杯中,测得密度计浸入深度为H;再将密度计竖立放入装有适量待测液体的烧杯中,测得密度计浸入深度为h。已知水的密度为ρ水,则待测液体密度为 (用、H、h表示),分别测量不同液体,在密度计与液面相平的位置标记刻度,则越靠近底部配重的刻度所对应的密度值越 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1) ④①②③ A
(2)
(3) 变小 ②
(4) 大
【详解】(1)[1]探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,先测空桶的重力,然后测物体的重力,把物体全部浸没在水中,最后测溢出水和桶的总重力,故实验的最佳顺序是④①②③。
[2]若图②中水面未到达溢水杯的溢水口,则溢出水偏少,即溢出水的重力偏小,会影响实验结果;若图②中物体未全部浸没在水中,物体所受浮力减小,溢出水的重力也会相应的减少,浮力的减少量与溢出水重力的减少量仍然相等,所以不会影响实验结果。
故选A。
(2)[1]根据题图,由于物体完全浸没,则物体的体积为
[2]物体的密度为
(3)[1]将图②中的水换成酒精,酒精的密度小于水的密度,物体排开液体的体积不变,根据可知物体受到的浮力变小。
[2]利用上述实验中的器材和木块,探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理,由于物体漂浮所受浮力与物体重力相等,所以不再需要用称重法测量浮力的大小,故实验过程中②步骤不需要弹簧测力计。
(4)[1]密度计漂浮在水中,所受的浮力等于自身的重力,所以密度计的重力为
密度计在待测液体中也处于漂浮,所以有
解上述两式得待测液体的密度为。
[2]在密度计与液面相平的位置标记刻度,越靠近底部配重的刻度所对应的密度值越大,因为此时排开液体的体积较小,而密度计所受的浮力不变等于自身的重力,据阿基米德原理知,所测液体的密度较大。
23.小潘和小明想知道鸭绿江水的密度。
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向 调节平衡螺母,直到天平平衡;
②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为 g;
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中江水的体积为 ;
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为 ;
(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为;
④鸭绿江水密度的表达式 。(用、、和表示)
【答案】(1) 水平 右 93.6 40
(2)
【详解】(1)①[1][2]将天平放在水平桌面上,游码移到标尺零刻度线处,此时指针偏左,说明右盘偏轻,所以应向右调节平衡螺母,直到天平平衡。
②[3]由图乙可知,江水和烧杯的总质量为
③[4]图丙中量筒的分度值为2mL,读出量筒中江水的体积为。
④[5]由题意得,量筒中江水的质量
江水的密度
(2)由题意可知,木块的体积为
木块的重力等于木块所受的浮力,为
由步骤②可知轻轻放入木块时,木块漂浮在水中,木块排开水的体积为
木块受到的浮力为
根据漂浮的条件可知,木块受到的浮力等于木块的重力,即
解得
24.顿顿同学把一个不易形变的塑料盒的盒口用橡皮膜紧密封闭,制成了如图甲所示的探头,保证探头上表面水平而且橡皮膜向下,浸入柱形容器的水中,如图所示,进行了乙、丙、丁三次实验。
(1)如图乙实验中,探头静止时容器中水的高度是。橡皮膜发生的是 形变。
(2)丙实验中,探头上压了一个空玻璃杯,静止时,容器中水面的高度是。如果容器的底面积是S,水的密度是,则玻璃杯的质量m= 。
(3)丁实验中,玻璃杯沉入杯底,探头静止时,容器中水面的高度是,则玻璃杯的密度 。
(4)如果改成按乙、丁、丙的顺序实验,测得的玻璃杯的密度值会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(忽略改变顺序后,橡皮膜变化的差异)
【答案】(1)弹性
(2)
(3)
(4)不变
【详解】(1)橡皮膜有弹性,发生的形变为弹性形变。
(2)比较乙、丙两图可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,则两图中浮力的变化量等于玻璃杯的重力,两图中浮力的变化量
所以玻璃杯的重力为
则玻璃板的质量
(3)玻璃杯的体积为
玻璃杯的密度为
(4)如果改成按乙、丁、丙的顺序实验,虽然玻璃杯带水,但容器中的液面高度不变,测得的玻璃杯的密度值会不变。
25.某科技小组利用小试管、金属螺母和细线制作一个和课本教材“综合实践活动”中不一样的简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的小试管,在其下端用透明胶带固定一段细线,细线下面悬挂一个金属螺母,螺母的作用是使试管能 在液体中(忽略螺母受到的浮力作用);
(2)将密度计放到水中如图甲所示,测得小试管露出水面的长度为;放到另一液体中如图乙所示,露出的长度为h,则ρ液 ρ水;
(3)小组同学根据图甲在和液面交界处的小试管上标出1.0刻度线(单位,下同),再通过多次实验,又标出了0.8、0.9、1.1的刻度线(图中来画出)。结果发现,1.1刻度线是在1.0刻度线的 方,自下而上相邻两个刻度线的间距是越来越 的;
(4)小组同学发现此密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用它测量液体密度时误差较大,为此可以采用的改进方案是: (写出一种合理措施即可)
(5)若密度计在酒精()中静止时,露出液面的高度为;密度计在硫酸铜溶液中静止时,露出液面的高度为h₃=3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为 g/cm³。
【答案】(1)竖直漂浮
(2)>
(3) 下 大
(4)换用细些试管
(5)1.25
【详解】(1)取一根粗细均匀的试管,为了让试管能竖直的漂浮在液体中,试管下端悬挂一个金属螺母,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中。
(2)由于试管在甲乙图中均漂浮,所以F浮=G,则在水和另一种液体中受到的浮力相等,因为
V排甲>V排乙
根据F浮=ρgV排可知
ρ水<ρ液
(3)[1][2]根据同一物体浮在不同液体中F浮一定时,V排、ρ液成反比可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,所以得到密度计的刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;即1.1刻线是在1.0刻线的下方,相邻刻线的间距上疏下密。
(4)因为ΔV=Sh,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:换稍细的试管制作密度计。
(5)密度计在水、酒精、硫酸铜溶液中都处于漂浮状态,所以浮力都等于重力,浮力相等。即
F水=F酒=F硫酸铜=G
设密度计平底试管的横截面积为S,长度为L,由阿基米德原理得
F水=ρ水gV排水=ρ水gS(L-3cm)=1×103kg/m3×gS×(L-3cm)①
F酒=ρ酒gV排酒=ρ酒gS(L-2cm)=0.8×103kg/m3×gS×(L-2cm)②
F硫酸铜=ρ硫酸铜gV排硫=ρ硫酸铜gS(L-3.8cm)③
因为
F水=F酒
所以
1×103kg/m3×gS×(L-3cm)=0.8×103kg/m3×gS×(L-2cm)
解得L=7cm;因为
F水=F硫酸铜
所以
1×103kg/m3×gS×(L-3cm)=ρ硫酸铜gS×(L-3.8cm)
1×103kg/m3×(7cm-3cm)=ρ硫酸铜×(7cm-3.8cm)
ρ硫酸铜=1.25×103kg/m3=1.25g/cm3
26.某学校创新实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水桌面上,把游码移至 ,调节平衡螺母使天平平衡;
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子向天平的右盘试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量为 g;
(3)如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为 m3(ρ水=1.0×103kg/m3);
(4)如图丙所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量总和为174g,则矿石的密度为 kg/m3;
(5)小明同学在拓展学习中认识了密度计后,他将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计,为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3;将整个铅笔均匀标上刻度;
d.他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如图丁所示小明制作的密度计,则刻度0.9应该在 点(选填“p”或“q”);
②若被测液体的密度为ρ液,密度计没入被测液体的深度为h(如图丁所示),自制密度计的质量为m,铅笔的横截面积为S(忽略铜丝引起的横截面积变化),小组同学推导出h与ρ液的关系式为h= (用给定的字母表示推导结果),结合此关系小明清楚了在实验步骤c中均匀标示刻度是不对的。
【答案】(1)零刻度线
(2)124
(3)2×10-5
(4)2.5×103
(5) p
【详解】(1)在使用天平前必须对天平进行的调节,将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端零刻线处。
(2)由图甲可知,烧杯和水的总质量为
(3)用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g;矿石对水有压力,同时水对矿石产生浮力,且大小相等,即
由阿基米德原理可知,矿石的体积
(4)矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量总和为174g,则矿石的质量
由可知,矿石的密度
(5)[1]因为植物油的密度小于水的密度,密度计浸在水中和植物油中时,V排水<V排油,所以密度计放在植物油中,液面的位置在植物油密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在p点。
[2]由可知
……①
密度计漂浮在液体上,有
……②
由①②可得,h与ρ液的关系式为
27.科学选种是提高粮食产量的关键环节,而盐水选种是我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选小麦种子所需盐水的密度在1.16×103~1.20×103kg/m3之间。为了选种,爷爷配制了一份盐水,他想让小明检验一下这份盐水是否合格,小明进行了如下实验。
(1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向 调。
(2)用调节好的天平测量烧杯和盐水的总质量为106g;将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图乙所示,量筒中盐水的体积为 cm3。
(3)用天平测烧杯和杯内剩余盐水的总质量,当加入最小是5g的砝码时,指针位置如图甲所示,这时小明应该先 ,再移动游码然后直到天平平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,则烧杯和剩余盐水的总质量为 g。
(4)计算出盐水的密度为 g/cm3。为了配制出符合要求的盐水,应该向这份盐水中加 。
(5)小明从实验箱里找来一个量程为10ml的注射器,设计了一款液体密度测量仪如图丁;
①调整注射器底部重物的质量,使之竖直漂浮于水中,水面对应的位置A刚好在6mL处;
②取出注射器,在记号A处标上1g/cm3;
③接着,小明标出0.8g/cm3刻度线的位置B,应标在注射器的 mL处。
重复上述方法,刻画出其它的刻度线,液体密度计便制作完成。
小明想提高该密度计的精度,请给他提供一条合理的建议: 。
【答案】(1)左
(2)40
(3) 取下最小砝码 62
(4) 1.1 盐
(5) 7.5 减小横截面积
【详解】(1)由图甲可知,将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处指针偏右,说明右边沉,应将平衡螺母向左调,要使横梁水平平衡。
(2)由乙图可知,量筒的分度值为1mL,盐水液面在40mL处,所以倒入量筒中盐水的体积为V=40mL=40cm3
(3)[1]用天平测烧杯和杯内剩余盐水的总质量,当加入最小是5g的砝码时,指针位置如图甲所示,指针偏右,说明右端沉,这时应先取下5g砝码,再移动游码然后直到天平平衡。
[2]由丙图可知,烧杯和剩余盐水的总质量为m2=50g+10g+2g=62g
(4)倒入量筒中盐水的质量为m=m1-m2=106g-62g=44g
盐水的密度为
由于1.1×103kg/m3<1.16×103kg/m3,所以为了配制出符合要求的盐水,应该向这份盐水中加盐。
(5)[1]密度计在两种液体中漂浮,根据物体的浮沉条件和阿基米德原理有ρ水gV排1=ρ液gV排2
即1×103kg/m3×10N/kg×6×10-6m3=0.8×103kg/m3×10N/kg×VB
解得VB=0.75×10-5m3=7.5cm3=7.5mL
故0.8g/cm3刻度线的位置B应标在注射器的7.5mL处。
[2]根据ρ液gV排=ρ液gSh=G可知,在ρ液、G一定时,减小S可增大h(浸在液体中的深度),即选择横截面积小的针筒可提高该密度计的精度。
28.小明用透明薄壁圆筒制作测量液体密度的密度计。已知水的密度,圆筒底面积为S。
(1)用调节好的天平测空圆筒质量m;往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,接下来正确的操作是 ,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示则空圆筒的质量m= g;
(2)标记一定体积:向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为74.4g,计算得到圆筒内水的体积V0= cm3。如图丙所示,在圆筒外壁上与水面平齐处做好虚线标记后,倒掉圆筒内的水;
(3)标记刻度线和密度值:如图丁所示,向圆筒内倒入待测液体至标记处,使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中处于漂浮状态,测量圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度ρ液= (用m、S、h、V0、ρ水表示)。根据表达式计算出待测液体密度ρ液分别为0.8、0.9、1.0、1.1(单位均为g/cm)对应的4个h值,再在圆筒外壁上从筒底开始量取这4个h值,分别标上对应的刻度线和密度值;
(4)交流与讨论:
①圆筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的 (上方/下方/同一位置);②步骤(3)中所标的刻度线在圆筒外壁上分布 (均匀/不均匀);为了使上述刻度线分布更疏一些,在保持其它情况不变时,可以适当 (填字母);
A.增大圆筒底面积S B.增大圆筒质量m C.增大步骤(2)中水的体积V0
③用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒在容器中触底无法漂浮,请提出一条改进建议: 。
【答案】(1) 向右移动游码 34.4
(2)40
(3)
(4) 上方 均匀 C 容器中加足够深的水(言之有理即给分)
【详解】(1)[1]右盘中加入最小砝码后,天平指针向右偏转(图一甲),此时右盘质量偏大。取出最小砝码,天平指针向左偏转,此时左盘中质量偏大,所以接下来应向右调节游码直至指针对准分度盘中央刻度线。
[2]图乙中,空圆筒的质量
m=20g+10g+4.4g=34.4g
(2)圆筒中水的质量
水的体积
(3)圆筒漂浮在水中,所受浮力等于圆筒和待测液体的总重力。即
圆筒排开水的体积
V排=Sh
据阿基米德原理有
则
待测液体的密度
(4)[1]圆筒中装入水,放入水中漂浮,所受的浮力等于圆筒及筒中水的重力,则圆筒排开水的体积比筒内水的体积大,而圆筒为薄壁,所以筒外水的高度比筒内的高,筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的上方。
[2]液体的密度
可得
其中、S、V0、m是定值,h是关于液体密度的一次函数,所以标得的刻度线在圆筒的外壁上分布均匀。
[3]由可知,为使刻度线分布更疏一些,根据一次函数的性质可知,需在液体密度变化量相同的情况下,让h的变化量变大,即增大函数图像的倾斜程度,使变大,因此可减小圆筒的底面积,也可以增大V0,圆筒质量m不影响变化量。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
[4]圆筒触底无法漂浮,是因为重力大于浮力,所以可以增大浮力,也就是往容器中加入足够多的水增大容器排开水的体积从而增大浮力,使其漂浮。或者减小重力,也就是减小待测液体体积,从而减小重力使圆筒漂浮,但这时减小待测液体体积,需要重新标刻度,那么往容器中加水,更易操作。
29.五一假期,爸爸带小明去云南游玩,他们在一家翡翠店为假期仍辛苦加班的妈妈买了一块翡翠吊坠,以抚慰妈妈受伤的心灵。回到家后,小明想用学过的知识测量这块翡翠吊坠的密度,于是进行了以下实验:
(1)他用天平和量筒进行测量,把天平放在 上,调节平衡螺母(如图甲)。这一操作中错误的是 。改正错误后,小明发现指针的位置如图乙所示此时应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),直到天平平衡;
(2)将带挂绳的吊坠放在天平左盘中,向右盘中加减砝码并调节游码,直至横梁平衡,此时砝码和游码位置如图丙所示,则吊坠的质量是 g。往量筒中倒入50mL的水,将带挂绳的吊坠浸没在水中,液面位置如图丁所示,则吊坠的密度是 g/cm3;
(3)小明还想利用杠杆平衡条件测吊坠的密度,先将杠杆在水平位置调平,然后进行了以下操作:
①将吊坠和质量为m的钩码分别挂在杠杆两边调节钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡;
②如图戊所示,分别量出吊坠悬挂处与支点的距离L1和钩码所悬挂处与支点的距离L2,则吊坠的重力为 ;(用字母L1、L2、m、g表示)
③如图己所示,在烧杯内盛适量的水,将吊坠浸没在水中,保持L1不变,调节钩码m的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,量出钩码所挂处与支点的距离d;
④若水的密度为ρ,则吊坠的密度为 。
【答案】 水平工作台 没有将游码移到标尺左端的零刻线处 右 31.2 3.12
【详解】(1)[1]用天平称量物体的质量时,首先应该将天平放在水平工作台上。
[2]图甲中,在调整天平平衡时,没有将游码移到标尺左端的零刻线处。
[3]图乙中,指针偏向分度盘的左侧,应该向右调节平衡螺母,直到天平平衡。
(2)[4]由图丙可知,吊坠的质量
[5]由图丁可知,将吊坠浸入水中,此时量筒的读数为60mL,则吊坠的体积
由可知,吊坠的密度
(3)[6]由杠杆平衡条件可知
则吊坠的重力
[7]吊坠的质量
吊坠浸没在水中,杠杆平衡时,吊坠受到的拉力
此时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力及绳子拉力的作用,处于平衡状态,则所受水的浮力
根据阿基米德原理得,吊坠的体积
故吊坠的密度
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。