加练6 浮力法测物体的密度-【一战成名新中考】2025河南中考物理中考必考知识点专题特训

加练6 浮力法测物体的密度 1.某学习小组，在做“测量小石块密度”的实验时进行了如下操作： 第1题图 （1）如图甲，将天平放在水平台面上，指针恰好指在分度盘中央，接下来应该将游码移至零刻度线后向 调节平衡螺母，使指针再次指在分度盘中央. （2）正确测量小石块的质量，如图乙所示，则小石块的质量为 g. （3）放入小石块前后量筒示数如图丙所示，则小石块的密度为 kg/m3. （4）另一小组在实验时先测了小石块的体积，接着测量了它的质量，这样会导致测得的小石块密度比真实值偏 . （5）我们也可以利用弹簧测力计、烧杯和水来测量小石块的密度，步骤如下： a.将小石块挂在弹簧测力计下静止时，读出弹簧测力计的示数为F1； b.将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在烧杯内的水中静止时（小石块未接触烧杯底），弹簧测力计的示数为F2； c.小石块密度的表达式ρ石= （用F1、F2和ρ水表示）. 2.小明想通过实验测量矿石的密度，进行了如图所示的操作： 第2题图 （1）把天平放在水平桌面上，并将游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使天平平衡. （2）把矿石放在天平的左盘中进行称量，当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码的位置如图乙所示，则矿石的质量是 g. （3）矿石放入量筒前后，量筒中水面位置如图丙所示，密度为 g/cm3； （4）小明回到家想要测量一个木块（ρ木＜ρ水）的密度，但手头只有电子秤和玻璃杯，于是他设计了如图丁所示实验测出了木块的密度。实验器材：电子秤、一根细钢针、玻璃杯和水实验步骤： ①如图A所示向烧杯中倒入适量水，电子秤的示数为m1； ②如图B所示将木块放在水中，静止时电子秤的示数为m2； ③用细纲针将木块压入水中，使其完全浸没（木块不触碰杯底），电子秤的示数为m3； ④木块密度ρ木= （用m1、m2、m3和ρ水表示）. 实验结束后，小明评估实验时觉得：由于木块具有吸水性，会导致在测量时体积偏小，而使测量的密度偏大.你觉得他的评估是否合理？答 ，理由是： . 3.用透明圆筒制作测量液体密度的密度计. （1）获取相关数据： ①已知圆筒底面积为S； ②调节天平平衡时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，此时应将平衡螺母向 移.如图1，用调好的天平测得空圆筒质量 g；向圆筒中倒入适量水，用天平测得圆筒与水的总质量为81.4g，计算得到圆筒内水的体积 cm3. （2）制作液体密度计：    图1 图2 第3题图 待测液体在圆筒上体积为V0的水面处做标记，如图2甲所示.倒掉圆筒内的水，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，圆筒处于漂浮状态，如图乙.测量圆筒浸入水中的深度h，则待测液体密度 （用m、S、h、V0、ρ水表示）.根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值. （3）用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，请提出一条改进建议： . 4．综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计.制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并标上密度值.    第4题图 使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度. （1）O位置处的刻度值为 ； （2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用、、H表示）； （3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 （选填“相等”或“不相等”）； （4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （偏大/偏小/无变化）； （5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 . 学科网（北京）股份有限公司 $$ 加练6 浮力法测物体的密度 参考答案 1.（1）右 （2）62.4 （3）2.6×103 （4）大 （5） 【解析】（1）将天平放在水平台面上，指针恰好指在分度盘中央，由图甲可知，此时标尺上的游码没有移动左端的零刻度处，所以接下来应该将游码移至零刻度线后，指针会向左偏转，则此时应向右调节平衡螺母，使指针再次指在分度盘中央；（2）由图乙可知，砝码的质量为60g，标尺分度值为0.2g，游码的读数为2.4g，则小石块的质量：m＝60g+2.4g＝62.4g；（3）由图丙可知，量筒中水的体积V1＝60mL，量筒中水和石块的总体积V2＝84mL，则小石块的体积V＝84mL﹣60mL＝24mL＝24cm3，小石块的密度：ρ2.6×103kg/m3；（4）小石块从水中拿出后会沾水，再测质量时会使小石块的质量偏大，根据ρ可知，小石块的密度偏大；（5）根据题意可知，小石块的重力G＝F1，由称重法可知，小石块浸没在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F2，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，小石块的体积：V石＝V排，由G＝mg可知，小石块的质量：m石，则小石块的密度：ρ石. 2.（1）左 （2）52.4 （3）2.62 （4）•ρ水 合理 木块吸水后重力变大，浸没时排开水的体积不变，木块受到的浮力不变，则需要施加的向下压力就会变小，则测得m3的值会变小，所以会导致测得的体积变小、密度变大 【解析】（1）图中指针偏右，平衡螺母向左调节，使横梁平衡；（2）矿石质量等于砝码质量和游码对应的刻度值之和，游码分度值为0.2g，矿石的质量为：m＝m码+m游=50g+2.4g=52.4g；（3）矿石放入前，量筒中水的体积为V1＝20mL＝20cm3，矿石放入水中浸没，量筒中的体积为V2＝40mL＝40cm3，则矿石的体积为：V=V2﹣V1=40cm3﹣20cm3=20cm3；矿石的密度：ρ2.62g/cm3＝2.62×103kg/m3；（4）①如图A所示向烧杯中倒入适量水，电子秤的示数为m1；②如图B所示将木块放在水中，静止时电子秤的示数为m2；木块的质量：m木＝m2﹣m1。③用细钢针把木块压入水中，使木块浸没在水中，电子秤的示数为m3；木块的体积：V木＝V排。④木块密度：ρ木•ρ水；由于木块吸水后重力变大，浸没时排开水的体积不变，木块受到的浮力不变，则需要施加的向下压力就会变小，则测得m3的值会变小，所以会导致测得的体积变小、密度变大，故他的评估合理. 3.（1）右 31.4 50 （2） （3）往容器中加足够多的水 【解析】（1）调节天平平衡时，指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，应将平衡螺母向右端移动，才能使天平横梁水平平衡；由图可知，空圆筒质量质量m=20g+10g+1.4g=31.4g 圆筒内水的质量；圆筒内水的体积 ；（2）倒入待测液体后，圆筒排开水的体积， 圆筒受到的浮力，圆筒处于漂浮状态，圆筒与待测液体的总重力等于浮力：；则待测液体密度 ；（3）用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，圆筒受到的浮力小于重力，即排开液体的体积太小，则可以往容器中加足量的水. 4.（1） 1.0 （2） （3）不相等 （4）偏大 （5） 变高 【解析】（1）密度计竖直漂浮在水中时，水面位于图中O处，说明此时密度计在O处显示的密度值应该为水的密度，所以则O处应标为1g/cm3；（2）由题意知密度计漂浮在水面上时，V排=SH，则有F浮=G物，即；当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，V排液=Sh,则有F浮液=G物，即，可得，解得 ；（3）由可知，h和ρ液是反比例函数，刻度分布不均匀；（4）小明把吸管中的细铁丝拿出来，缠绕在吸管的下端，再用这支密度计去测量液体的密度，此时排开液体的体积不变，因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铜丝的体积，所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的同一液体密度值偏大； （5）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，增加塞入吸管中铁丝的质量，从而获得更大的重力，即浮力更大，排开体积更大，由V=sh可知，S不变，即可使h变大，据此设计精确程度更高. 学科网（北京）股份有限公司 $$