第十章 专题特训六 利用浮力知识测密度-【拔尖特训】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

拔尖特训·物理（人教版）八年级下 专题特训六利用 类型一称重法测量密度 1.小华同学学习了密度知识后，想知道家里的 一个白色金属摆件是用什么材料制成的，他 进行了如下实验： (1)如图所示，用弹簧测力计测出摆件所受 的重力G N。 (第1题) (2)将摆件浸没在水中（不接触容器底），读 出弹簧测力计的读数F=2.9N,则摆件的体 积是 m3。(g取10N/kg) (3)依据上述数据，计算出摆件的密度为 g/cm3(结果保留一位小数)。 (4)根据表中几种金属的密度值，在测量误 差允许的范围内，小华同学家里的摆件最有 可能是用 制成的。 金属 银 钢、铁 铝 密度/(g·cm3) 10.5 7.9 2.7 2.(2025·无锡惠山模拟)小明学习浮力知识 后，想利用电子秤、苹果、铁丝和两个相同的 烧杯测出浓盐水的密度，如图所示，请将以下 实验步骤补充完整： 溪浓盐水 丙 (第2题) (1)往烧杯中倒入适量的水，用调好的电子 秤测出烧杯和水的总质量为1。 (2)用铁丝压苹果，使其浸没在水中（水未溢 出)，不接触烧杯底和侧壁，记录电子秤示数 为m2o 66 浮力知识测密度，“答案与解析见P27 (3)往另一烧杯倒入适量的浓盐水，用电子 秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3。 (4)用铁丝压苹果，使其 在浓盐水 中（浓盐水未溢出），不接触烧杯底和侧壁，记 录电子秤的示数为m4。 (5)浓盐水密度的表达式为P浓盐水= (已知水的密度为p水)。 3 (2025·重庆沙坪坝校级期中)小许用分度值 较小的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签进行了 如图所示的操作，来测量木块的密度。 100g 140g 180g (第3题)》 (1)小许用这些数据可计算出木块的质量为 g,密度为 kg/m3。 (2)若在测量木块密度的实验中，木块吸水但体 积不膨胀，则测出的木块密度大小与其真实密 度相比 (填“偏大“偏小”或“无变化”)。 类型二浮沉法测量密度 4.（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 量简，于是进行了如图所示的实验操作： 20℃ 20℃ 20℃ mL mL mL 100E 100E 100E 90月 0 8 0 0 0 0 0 50 50 0厚 40 30 30 30 0 20 20 10 10 乙 丙 (第4题) ①如图甲所示，在量简中注入适量的水，读 出量筒的示数V=70mL。 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=80mL。 ③如图丙所示，将空瓶压至水下，空瓶被量 简中的水注满后沉底，读出量简的示数V3。 (1)空瓶漂浮时所受浮力 重力，沉 底后所受浮力 重力。（填“大于”“小 于”或“等于”) (2)V3= 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p水=1.0X103kg/m3,g取10N/kg) 5.(2025·天津北辰模拟)某天，小红 在家里帮妈妈淘米煮饭，她在淘米 时发现，大米静止时沉在盆底，她判 定：大米的密度大于水的密度。她决定准确 地测量出家里大米的密度，于是她找到一把 刻度尺，一个薄壁柱形容器，在容器内注入适 量的水后，将一个小碗放入水中，小碗漂浮在 水面上（如图）。 (第5题) 请你利用这些器材，帮她设计一个测量大米 密度的实验方案。（已知水的密度为ρ。，忽略 大米在短时间内浸入水中体积的变化) (1)补全下面主要的实验步骤及所需测量的 物理量。 ①用刻度尺测出小碗浮在水面上时水的深 度ho。 ②将适量的大米放入小碗内，使小碗仍浮在 水面上，测出 第十章浮力 ③ (2)写出大米密度的表达式：p (用已知量和测量量表示)。 类型三平衡法测量密度 6.(2025·松原前郭二模)小明学习完密度的相 关知识后，想知道小木块和牛奶的密度，于是 他和小华利用身边常见的物品进行了实验 (已知p牛奶>p水>p木）。 (1)小明只用一把刻度尺、一个圆柱形容器 牙签和水就完成了小木块密度的测量。他设 计的实验方案如下，请你补充完整。 ①在圆柱形容器中装入适量的水，用刻度尺 测出容器中此时水的深度为h1。 ②将木块轻轻放入水中，使木块漂浮，用刻 度尺测出容器中此时水的深度为h,。 ③ 用刻度尺测出容器中此时水的深度为h3。 ④木块的密度表达式为P*块= (已 知水的密度为p水)。 (2)实验结束后，小华发现在刚才的实验步 骤的基础上，可以继续进行牛奶的密度测量。 她继续利用刻度尺、木块、圆柱形容器、牙签 和牛奶进行实验，请将实验步骤补充完整。 ①将圆柱形容器里的水倒出，并擦拭干净， 往容器中装入适量的牛奶，用刻度尺测出容 器中此时牛奶的深度为h4。 ② 用刻度尺测出容器中此时牛奶的深度为h。 ③根据(1)(2)的实验步骤，可以得到牛奶密 度的表达式为P牛奶= (已知水的密 度为P水)。 67入少量甲液体，使甲液体液面上升，则 放人A密度计静止后，A密度计前后 受到的浮力相等，由F浮=P液gV排可 知，浮力相同、液体密度相同时，排开 液体的体积不变。 6.盐水增加配重酒精使用更 细的吸管 7.(1)重心0.1(2)1B (3)=*H (4)b(5)1.2 h 解析：(1)制作时，先将吸管两端剪 平，将一些铜丝密绕在吸管的下端，这 样做的目的是降低重心，让密度计能 竖直漂浮在液体中：密度计必须竖直 漂浮在液体中，漂浮时浮力等于重力， 该自制密度计漂浮时受到的浮力F G=mg=10×103kg×10N/kg= 0.1N。(2)密度计漂浮，所受的浮力 均等于密度计的重力，由F浮= P液gV排可知，密度计所受的浮力相 等，液体密度越大，密度计排开液体的 体积越小，刻度A处应标示的密度值 为1g/cm3;为提高测量精度，根据 V=S可知在保证密度计总质量不 变的前提下，换横截面更细的吸管制 作密度计。(3)密度计处于漂浮状 态，则F,=F2=G,即P水gSH= P*gS%=G,则P生水=生H 。(4)水 面恰好与a密度计最上面刻度线齐 平、与b密度计最下面刻度线齐平，将 a或b放入密度稍小于水的另一种液 体，测量其密度，必须使密度计能够显 示刻度，根据V排= F是可知液体密度 0液只 变小时，密度计排开液体的体积变大， 会下沉一些，所以应选用b密度计 (⑤)密度计的重力不变，密度计处于 漂浮状态，浮力等于重力，即浮力也不 变，设D、F、E三点显示的密度分别 为p1、p2、p3,则可得01gV= 2gV=p3gV,=G,约去g可得 p1V1=p2V2=pV3=m,整理可得 V,-V=-,V-V= 0102 02 ”,由题意知，V,-V=V一V,即 m_m=m-”,将o及A代人， 0102203 可得p2 201P3 01十03 2X1.0g/cmX1.6g/cam≈1.2g/cm3。 1.0g/cm3+1.6g/cm 专题特训六利用浮力 知识测密度 1.(1)3.2(2)3×105(3)10.7 (4)银 2.(4)浸没(5) n4-m3 解析：(4)为了保持排开液体体积不 变，所以用铁丝压苹果使其浸没在浓 盐水中（浓盐水未溢出）。(5)苹果浸 没在水中时，排开水的质量m排= m,一m1,由p=受可知，排开水的体 积V精=*进=m一心，苹果浸没 0水 0水 在浓盐水中时，排开盐水的质量 m浓排=m4一m3,排开浓盐水的体积 V依排=公维=m一m,根据苹果 P浓垫水P浓垫水 浸没在水中排开液体的体积等于苹果 浸没在盐水中排开液体的体积，即 Vk样=V鞋排，则m2二m=m:一m P水 P浓垫水 n4-m3 解得p鞋水一mg一m0体 3.(1)400.5×10(2)无变化 解析：(1)由图可知，木块的质 量m=mb-ma=140g-100g= 40g,木块全部浸入水中时，排开的水 的质量m排=me一ma=180g一 27 100g=80g,木块的体积即木块排开 的水的体积，V=V排= m排一 0水 80g 3=80cm3,木块的密度p= 1.0 g/cm e40g5=0.5g/cm2=0.5× -80m n 10°kg/m°。(2)若木块吸水但体积 不膨胀，在计算木块质量和体积时都 没有影响，即对密度的测量值没有 影响。 4.(1)等于小于(2)744 (3)2.5×103解析：(1)空瓶漂浮时 浮力等于重力，沉底后所受浮力小于 重力。(2)由图丙可知，V3=74mL, 空瓶材质所占的体积V=V,一V,= 74ml-70mL,=4mL。(3)根据图 甲、乙可知瓶子漂浮时排开水的体积 V排=V2-V,=80mL-70mL= 10ml=10cm3,空瓶的重力G= F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3× 10N/kg×10×106m3=0.1N,空瓶 的质量m= G_0.1N 810N/kg =0.01kg, 根据密度公式可知空瓶材质的密度ρ= 0.01kg=2.5×103kg/m。 7-4X106m 5.(1)②小碗和米浮在水面上时水 的深度h,③将碗里的米倒人水中， 小碗仍浮在水面上，测出水的深度h2 (2)h-h) 解析：(2)碗漂浮在 h2-ho 水面上时，受到的浮力等于它的重力， 假设柱形容器的底面积为S,没放碗时 容器内水的深度为；根据物体的浮沉条 件和阿基米德原理有ogS(hn一h)= G①：米和碗一起漂浮在水面上时，浮 力也等于重力，即gS(h,一h)=G缆十 G米②：②-①得G米=pgS(h1一hn): 大米的体积V米=S(h2一hn):大米的 密度p =G米=Sh:-h) gV米gS(h2-hn) Po(hi-ho) h2-ho 6.(1)③用牙签把木块压人水中，使 hg一h1 木块浸没在水中（④ h3-九，P水 (2)②将木块轻轻放入牛奶中，使木 、h2-h1 块漂浮⑧h,-h0* 专题特训七密度、压强、 浮力的综合计算 1.164解析：长方体静止时受力 平衡，受到重力、支持力和浮力平衡， 则浮力F浮=G一F支持=mg一F支持= 2kg×10N/kg-4N=16N:此时浸 入的深度h= V一 F浮 P水gS 16N 1×103kg/m3X10WkgX100×10+m 0.16m:当长方体漂浮时，浮力等于重力， F浮'=G=g=2kg×10N/kg=20N:此 时浸入的深度=鞋=F生 20N 1X10kg/m3×10NWkg×100×104m 0.2m;此时水面的高度与图甲相比， 增加了h'-h=0.2m-0.16m= 0.04m=4cm 2.(1)满载时排开海水的质量是 1.0×10kg,则其重力G=mg= 1.0×108kg×10N/kg=1.0×10N, “海葵一号”漂浮在海面上，根据阿基 米德原理，其满载时受到的浮力等于 其排开海水的重力，F浮=G=1.0× 109N(2)“海葵一号”一次最多能 储存石油的质量m石油=m一m。三 1.0×108kg-3.7×10'kg=6.3× 10kg(3)直升机在水平停机坪上， 对停机坪的压力F=G机=3×10N, F 直升机对停机坪的压强力= 3X10N=5×10Pa 0.06m 3.(1)压力传感器的示数为100N, 则G=100N:质量m=G 100N=10kg(2)根据浸没后圆 10 N/kg 柱所受浮力不变，则拉力不变，则圆柱 的高度h=0.2m,体积V=Sh= 0.01m×0.2m=0.002m3,圆柱密 m=10kg=5×103kg/m 度p=V-0.002m (3)浸没时的浮力F浮=P*gV排三 0*gV=1×103kg/m3×10N/kg× 0.002m=20N:对底面的压力F= G-F浮=100N-20N=80N:压强 F 80N p= =8000Pa S0.01m9 4.(1)当水位正常时，圆柱B对模型 底部的压强p==S一10N SS 0.01 m 1000Pa(2)当水面上升到传感器 A的底端时，传感器受到圆柱的压力 为20N,此时圆柱B处于浸没状态 所受的浮力F浮=G+F=10N十 20N=30N,圆柱的体积等于此时排 开水的体积，V=V排= F浮 P水8 30N 1×103kg/m3×10N/kg =.3× V 103m3,圆柱B的高度h= 3×103m =0.3m(3)圆柱的密 0.01m2 茂 0= ，=Vg 10N 3×103m3×10N/kg 3 103kg/m3,设C的高度为h1,若使警 戒水位比原设计低0.04m,则有 (h1-ho)S0水g=h1S0g,即(h1 0.04m)×1×10kg/m3=h1×3× 103kg/m3,解得h1=0.06m 5.(1)潜水钟的体积为2m3,此时全 部沉入水底，排开液体的体积V排= 28 2m3,代人阿基米德原理公式得到 F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3X 10N/kg×2m3=2×10N(2)此 时潜水钟内压强p内=2.0×10Pa, 等于外界大气压和水的压强之和。此 时外界大气压pn=1.0×10Pa,故此 处水提供的压强p=p内一pn=2.0X 1Pa-1.0×10°Pa=1.0×10°Pa,由 p=g可得，下表面所处水的深度h三 1×10Pa 8ox 10 N/kgX1X10 kg/m=10 m (3)将人、气囊、潜水钟、打捞物看成一 个整体，整体重力G总=（m队十 m钟+m物）g=(60kg+140kg+ 5000kg)×10N/kg=5.2×10N:整 体排开水的体积V排'=V钟十V气套 2m3十2×1m3-4m3:根据阿基米德 原理得到总浮力F浮'=P水gV排'三 1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3= 4×10N;整体匀速直线上升，所需拉 力F拉=G总一F浮′=5.2×104N 4×104N=1.2×104N 第十章整合拔尖 [高频考点突破] 典例1D解析：静止时，小球在甲 液体中漂浮，在乙液体中悬浮，在丙液 体中沉底，则根据浮沉条件可得： P球<0甲0球一0乙0球>P丙；所以三种 液体的密度关系为P甲>Pz>P丙，丙 液体的密度最小，故B正确；液体的 深度相同，根据p=P液gh可知，甲液 体对烧杯底部产生的液体压强最大， 故C正确：小球在甲液体中漂浮，在 乙液体中悬浮，小球所受的浮力等于 重力，故甲、乙两液体中小球所受的浮 力相等：小球在丙液体中沉底，小球所 受的浮力小于重力，故乙、丙两液体中 小球所受的浮力不相等，故A正确， D错误。 L跟踪训练]1.D解析：浸没在水中