内容正文:
小专题培优7简单特殊方法测密度
(以浮力法为主)
模型1
弹簧测力计法(10年2考)》
(4)该蜡块的密度为P蜡=
1.【固体密度大于液体密度型】某物理兴趣小组借
助弹簧测力计、水、烧杯测量某金属块和某种液
体的密度(水的密度为P永),其实验步骤如下:
液
甲
乙
体
第2题图
甲
模型2电子秤法
第1题图
3.如图所示,利用电子秤、细线、杯子和水测量土
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测量金属块的
豆密度的方案如下:
重力,弹簧测力计示数为F;
(2)如图乙所示,将该金属块浸没在水中,静止
时弹簧测力计示数为F2;
第3题图
(3)将该金属块从水中取出并擦干,再浸没到
(1)把土豆放在水平放置的电子秤上,电子秤
如图丙所示的待测液体中,静止时弹簧测力计
示数为m1;
示数为F3;
(2)取下土豆,将装有适量水的杯子放在电子
(4)(求金属块密度)该金属块的重力G=
秤上,电子秤示数为m2;
该金属块在水中受到的浮力F深1=
(3)将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水
金属块的体积V金=
,金属块的密度
未溢出且土豆不触碰杯底,电子秤示数为m3;
为
(4)土豆受到的浮力F浮=
,土豆的体
(5)(求液体密度)金属块在待测液体中受到
积V士豆=
m
的浮力为F2=
,待测液体的密
:根据p=V可得出土豆的密
度为
(均用F、F2、F3P水、g表示)。
度p=
(均用m1m2、mg和p水表示)
2.【固体密度小于液体密度型一助沉法】某物理
4.小明测量一个木块(p<p水)和某未知液体的
兴趣小组想借助弹簧测力计测量蜡块的密度
密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是
(水的密度为P*,P<P*),他们的实验步骤如
利用电子秤、钢针、烧杯和水设计如图所示
图所示。
实验。
(1)如图甲,蜡块静止时,弹簧测力计的示数
为F;
(2)如图乙,用细线将铁球系在蜡块下方,只将
铁球浸没在水中静止时,弹簧测力计示数
丙
为F2;
第4题图
(3)如图丙,将铁球和蜡块均浸没在水中静止
(1)如图甲所示,向烧杯中倒入适量水,电子秤
时,弹簧测力计的示数为F3,则蜡块的体积为
的示数为m1;
(2)如图乙所示,将木块放在水中,木块静止时
90
电子秤的示数为m2;
时水槽内水面高度,记为h3,如图丙所示:
(3)如图丙所示,用细针把木块压入水中,使木
(4)则小石块密度P石=
(用P永、
块浸没在水中,电子秤的示数为m3;
h、h2、h3表示)。
(4)向烧杯中倒入适量待测液体,电子秤的示7.(2025北京)某同学利用一个圆柱形容器、一
数为m;如图丁所示,用细针把木块压入待测
个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱油的
液体中,电子秤的示数为m4;
密度,测量过程如图所示,图中h、h2、h3、h4分
(5)木块密度p*=
(用m1、m2、m3P水
别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距
表示)。
离。已知水的密度为P,则待测酱油的密度
(6)待测液体的密度P液=
。(用m1、
P酱油
(用已知量和测量量表示)
m3、m4p水表示)
模型3借助烧杯、量筒测量
酱油
酱油
5.【固体密度小于液体密度型】在没有天平的条
7777777777777
大
件下,为了测量盐水的密度,小明使用不吸水
第7题图
的木块(已知木块的密度为P*)、细钢针和量
模型4利用杠杆平衡测量(2025.17)
筒,进行了如图所示的实验:
8.如图所示,将绳子系于均匀硬质细杆中点O且
悬挂起来。取两个相同的轻质矿泉水瓶,A瓶
装满水、B瓶装满待测密度的液体,然后将它
们分挂在细杆O点的两侧,调整A、B瓶到O
点的距离,待细杆在水平位置平衡后,用刻度
尺量出两瓶挂点到O点的距离l1l2;若A瓶水
丙
密度为P水、B瓶待测液体密度为p,忽略矿泉
第5题图
水瓶的质量,根据杠杆平衡原理,可得等式P.=
(1)如图甲,向量筒中倒入适量的盐水,体积记
(用P*、l1、2表达),某次测得l1=10
为V;
cm、l2=12cm,则p.=
g/cm3。(p水=
(2)如图乙,将木块轻轻放入量筒中,当木块静
1.0×103kg/m3,计算结果保留2位小数)
止时,液面对应的体积记为V2;
(3)如图丙,用细钢针将木块压入盐水中,使其
浸没,静止时液面对应的体积记为V3;
(4)盐水密度的表达式p=
(用
B
V、V2、3和p*表示)
第8题图
6.如图所示,小华完成小石块密度(p石>p水)的测
模型5密度计测量
量方案。
9.小白将同一自制密度计(形状规则的圆柱体),
分别放入水和密度未知的某种液体中,测得浸
入水中的深度为H,浸入液体中的深度为h(h<
丙
H),两次密度计所受浮力F水」
F被体,P水
第6题图
P被体(两空均选填“<”“=”或“>”),
(1)在圆柱形水槽内加入适量水,将烧杯漂浮
P液体
(用p水、H、h表示)。
在水面上,记录水槽内水面高度h,如图甲
所示;
(2)将小石块放入烧杯中,烧杯漂浮在水面上,
记录水槽内水面高度h2,如图乙所示;
液体
(3)取出小石块放入水槽内,用刻度尺测出此
第9题图
91(3)大物体浸在液体中的体积
(4)相同(5)E、F
(6)错误浸在液体中的体积
(7)物体所受浮力的大小与形状无关
(8)B(9)ba
(10)弹簧测力计的示数更加稳定,读数更准确
例2(1)调零(2)1.4(3)乙、丁1.4
(4)它排开水所受重力(5)小(6)A(7)=
第2节物体的浮沉条件及应用
教材知识梳理
考点1物体的浮沉条件
><==<>=<<
考点2浮沉条件的应用
改变自身重力小于越小
教材素材改编
1.B2.变小大于
3.(1)自身重力(2)=(3)不变变大(4)减小
4.C5.小于变小6.等于上浮变小
7.0.050.0075
小专题培优了简单特殊方法测密度
④EF=EFPs5EE
P水gF1-F2
2.35-5(4
FPt 3.(m3-m2 )gp
m3-m2m1P水
P水g
2-F3
m3-m3
m,-Pk(6)m%
4(5),-m
V-V,。
h2-h
,m,-m,*5
g-7P*6h,-hP*
24-80.839.=<片
H
ha-h3
小专题培优8浮力综合计算
基本模型分类练
1.(1)0.6×1036(2)66×104
(3)6600(4)10001150(5)46
2.6.40.64×1033.1等于12.5②
4.40405.556.1.82×1042.5×103
7.10510008.62400
动态模型分类练
1.(1)121.2(3)①4400②8(4)8×10-4
(5)1.5×103(6)2200
2.解:(1)图甲中,物体AB对桌面产生的压强
-专-号a85wm
(2)物体AB的体积
V=Sh=0.01m2×0.3m=3×10-3m=3000cm3
如图乙,当AB上表面与水面相平时物体AB排开水的体
积V#=V=3×10-3m3,
则物体受到的浮力
F浮=p水gV排=1.0×10kg/m3×10N/kg×3×103m3=
30N:
(3)此过程中水面高度的变化量
h=AV=V=3 000 cm
S客S容300cm
-=10cm=0.1m,
则此过程中水对容器底部压强的变化量△p=P水gAh=
1.0x103kg/m×10N/kg×0.1m=1000Pa。
3.(2)①1010②8(4)11×1031.25×10
(5)1000
4.164
5.解:(1)A的质量为300g,
其体积为V,=8cm×5cm×10cm=400cm3,
则A的密度为
-m=300g=0.75g/cm23=0.75x10'kg/m:
P.=7A400cm
(2)A对地面的压强为P5SS,
FA Ga mag
将A放入B后,B对地面的压强为
Fa Ga+Gg mag+mng
P2=
因,p=52,则
mag.mag+mng=5:2,
即m=52,
代入数据有。
300g_,300g+m=5:2,
8 cmx5 cm 300 cm
解得ms=600g;
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,因A的密度小于水
的密度,当A刚好漂浮,即F浮=G4=m4g=0.3kgx10N/kg
=3N时,A对B底部的压力恰好为0;
当长方体底面积最大时,水的深度最小,此时水对容器底
部的压力最小:由图可知,最大底面积为
S4mm=0.08m×0.1m=0.008m2,
根据阿基米德原理可知,容器中水的最小深度(此时A浸
F洋
入水中的深度)hin=h浸mia=
P水gSAma
3N
=0.0375m,
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m2
则水对容器底部的最小压强pin=P水hn=
1.0x10kg/m×10N/kg×0.0375m=375Pa,.
水对容器底部的最小压力为
Fnmn=PninS=375Pa×300×104m2=11.25N。
6.解:(1)圆柱体密度大于液体的密度;依据:由题意知,注
水至完全浸没后圆柱体仍对底部有压力,即圆柱体沉底
了,由浮沉条件可知,圆柱体密度大于液体密度:
(2)当向容器内注人2kg的液体时,液体的体积
V,=(S客-S柱)h=[(20cm)2-200cm2]×10cm=2×103
cm3=2×103m3,
m液
液体的密度P:2x0=1.0x10kgm
当圆柱体刚被浸没时受到的浮力
F液=p液V排g=P液V柱g=1.0×103kg/m3×200×104m2×
0.1m×10N/kg=20N;
(3)当向容器内注装入2kg的液体时液体对容器底部的
压强p1=p藏gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0x
103Pa,
容器对桌面的压强
Gu+G_140 N+2 kgx10 N/kg=4.0x10'Pa,
S容
(0.2m)2
由于公-两议以有建续注人流体才能做号一子设鞋
P34
△m液g
卖注入液体的质量为△m,则',
S客-
△m黄g了'
P容
p2+S
9