内容正文:
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类型1 特殊方法测量固体的密度
考法❶ 利用弹簧测力计测量
1.(2025·临沂沂水一模)小明利用弹簧测力计、两个相同的烧杯、不计质
量和体积的细线、抹布和水测量一块火山石的密度(火山石内部多孔洞,
密度范围为1 120~1 500 kg/m3),主要步骤如下,请将相关内容补全:
①用弹簧测力计测量出火山石的重力G0=1.8 N。
②在一烧杯内装满水,用弹簧测力计测量出它们的总重力G1=4.4 N。
③将火山石放入另一烧杯中,再向烧杯中缓慢加满水(火山石浸没),
用弹簧测力计测量出它们的总重力G2=5.2 N。
④所测火山石的密度为_____________kg/m3。
1.8×103
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(1)小明比对数据后发现有较大偏差,认真思考后,他做了如下操作:将火山
石取出,擦干表面的水分,再用弹簧测力计测量出此时火山石的重力G3,
结合上述步骤,可以将火山石的密度表示为ρ=______________(选择步骤中
已有的物理量G0、G1、G2、G3、水的密度ρ水或常数g表示)。
(2)请指出小明实验方案、步骤中的不足之处:________________________
_________________________________________________(写出一条即可)。
ρ水
烧杯装满水,用弹簧测力
计测量重力时,容易晃动使水洒出,不能准确测量重力
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考法❷ 利用量筒或溢水杯测量
2.(2024·湖北)小华在喝完口服液后,想通过实验测出空瓶材质的密度,但是他只找到了量筒,于是进行了如下实验操作:
①如图甲所示,在量筒中注入适量的水,读出量筒的示数V1=70 mL;
②如图乙所示,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,读出量筒的示数V2=80 mL;
③如图丙所示,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的水注满后沉底,读出量筒的示数V3。
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(1)空瓶漂浮时浮力_______重力,沉底后浮力_______重力。(均选填“>”
“<”或“=”)
(2)V3= 74 mL,空瓶材质所占的体积为_______mL。
(3)空瓶材质的密度为_____________kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)
=
<
4
2.5×103
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3.(2025·德州宁津一模)小丽在检查实验器材时,发现实验桌上只有天平和水,没有量筒,她看到备用器材桌上有溢水杯和小烧杯,于是设计了另一种测量矿石体积的方法,如图所示,从而测得矿石的密度,测量步骤如下:
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①用天平测出矿石的质量m1;
②用天平测出空小烧杯的质量m2;
③溢水杯装满水后,将小矿石完全浸入溢水杯中,并用小烧杯盛接溢出的水;
④用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m3;
则矿石的密度ρ石=____________(用所测物理量和ρ水表示);
⑤若在以上③中溢水杯中的水未装满,则所测矿石密度会__________(选填
“偏大”或“偏小”)。
ρ水
偏大
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考法❸ 利用电子秤测量
4.(2025·泰安新泰二模)学习了密度知识后,小明想测一下妈妈的手镯的密度,他设计了一个新方案,利用家里的电子秤、碗、水、细线等器材进行测量,测量步骤如下:
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①如图甲所示,电子秤调零后,在碗里加入适量水,测出碗和水的总质量m1;
②如图乙所示,用绳系着手镯,浸没在水中不碰碗,电子秤示数为m2;
③如图丙所示,慢慢将手镯沉入水底,松开绳子电子秤示数为m3;
④手镯的质量m=___________,手镯的密度ρ=____________(用m1、m2、
m3、ρ水表示)。
m3-m1
ρ水
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类型2 特殊方法测量液体的密度
考法❶ 利用弹簧测力计测量
5.物理兴趣小组的同学用弹簧测力计测量合金块和液体的密度,实验操作如下:
①如图甲所示,用弹簧测力计测量合金块所受的重力,其示数为4 N;
②如图乙所示,将该合金块浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为3 N;
③将该合金块从水中取出并擦干,再浸没到如图丙所示的待测液体中,静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
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根据以上实验,请回答下列问题:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)该合金块浸没在水中时受到的浮力为_______N,合金块的体积为
____________m3,合金块的密度为___________kg/m3。
(2)图丁中弹簧测力计读数是________N,该合金块浸没在液体中受到的
浮力为________N,待测液体的密度是___________ kg/m3。
1
1×10-4
4×103
3.4
0.6
0.6×103
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考法❷ 利用刻度尺测量
6.小明想测量某种液体的密度(ρ液>ρ水),他选取了一个平底薄壁透明塑料瓶(瓶盖、瓶壁的体积和质量均忽略不计)、圆柱形透明大容器、一把刻度尺(体积可忽略不计),设计了如图所示的方案,请把他的实验步骤补充完整。
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①在瓶内装适量的被测液体密封后,用刻度尺测出瓶内液面的高度
为h1;
②将瓶子倒置在盛有水的容器中漂浮,静止后用刻度尺测出
__________________________为h2;
③利用以上测量数据可以计算出液体的密度ρ液=___________(用字母
表示,水的密度用ρ水表示)。
瓶内液面到水面的距离
ρ水
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考法❸ 利用三通U形管测量
7.(2025·济南)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度ρ液,U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为p,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.p大于管外大气压,ρ液= ρ水
B.p小于管外大气压,ρ液= ρ水
C.p大于管外大气压,ρ液= ρ水
D.p小于管外大气压,ρ液= ρ水
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