专项训练44 特殊方法测密度2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练(全国通用)
2026-05-12
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摘要:
**基本信息**
聚焦特殊方法测密度,通过10道典例构建“原理应用-实验设计-数据推导”逻辑链,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|浮力法|6题(如1、3、5)|结合阿基米德原理,通过浮力与排液体积推导密度|以ρ=m/V为核心,关联F浮=ρ液gV排,从漂浮/浸没状态分析浮力与重力关系|
|杠杆法|2题(如7、9)|利用杠杆平衡条件,将密度测量转化为力与力臂关系|融合杠杆平衡F1L1=F2L2,通过重力差计算浮力,进而推导体积与密度|
|实验设计|2题(如2、8)|设计步骤、测量物理量并推导表达式|从器材选择到误差分析,体现科学探究完整流程,强化实验操作与数据处理能力|
内容正文:
2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练(全国通用)
专项训练44 特殊方法测密度
1. 小芳在网上买到两个完全相同的解压神器——捏捏乐柴犬如图甲所示,想测出它的密度。
(1)小芳找到了一个带有刻度的长方体大容器,它的中间带有隔板,将大容器分成两个相等的容器,隔板距离底面10mL的位置有一个橡皮膜。小芳在隔板两侧分别装入水和某种液体,当橡皮膜不发生形变时,两侧液面刻度如图乙所示,则液体的密度为______kg/m3;
(2)小芳先将一个“捏捏乐柴犬”放入水中,左侧液面刻度如图丙所示,由此可知“柴犬”体积为______cm3。 再将另一个“捏捏乐柴犬”放入右侧液体中,静止时液面所对的刻度为24mL,则“柴犬”在液体中静止时的状态为______(填“漂浮” 、“悬浮”或“沉底”),“柴犬”的密度为______kg/m3。 (忽略橡皮膜形变对液体体积影响)
【答案】 (1) 2.8×103 (2) 8 漂浮 1.4×103
【解析】(1)橡皮膜不发生形变,说明水和液体对橡皮膜的压强相等,所以
p水=p液
ρ水gh水=ρ液gh液
ρ液==2.8×103kg/m3
(2)由图丙可知,水的体积是46mL,图乙中水的体积是38mL,“柴犬”体积为
V=V排水=46mL-38mL=8mL=8cm3
将另一个“捏捏乐柴犬”放入右侧液体中,静止时液面所对的刻度为24mL,排开液体的体积为
V排液=24mL-20mL=4mL=4cm3
因为
V排液<V
“柴犬”静止时漂浮在液面上。
“柴犬”的重力
G=F浮液=ρ液gV排液=2.8×103kg/m3×10N/kg×4×10-6m3=0.112N
“柴犬”的密度
2. 小明用不吸液体的物体(已知密度为,且小于油的密度)、细长针、刻度尺、烧杯,测量油的密度,要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出油的密度的数学表达式(用已知量和测量的物理量表示)。
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)实验步骤如下:
①用刻度尺测量出烧杯中的适量油的深度为;
②将干燥的物体A放入烧杯中,物体A漂浮,用刻度尺测量出此时油的深度为;
③用细长针将物体A压至浸没在油中,用刻度尺测量出此时油的深度为;
(2)当物体A漂浮时,用刻度尺测量出此时油的深度为,设烧杯的底面积为S,则物体A排开油的体积为
由阿基米德原理可得,此时物体A受到的浮力为
此时物体A漂浮,所以物体A的重力大小等于浮力大小,即
物体A的质量为
已知物体A的密度为,所以物体A的体积为
当用细长针将物体A压至浸没在油中,根据此时油深度为可得,此时物体A排开油的体积为
因为物体A完全浸没,所以此时物体A排开油的体积等于物体A的体积,即为
由此可解得油的密度的数学表达式为
3. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)图乙中金属块受到的浮力为__________N;
(2)分析图甲、乙、丙三次实验可知:浮力大小与__________有关;
(3)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加的材料是:__________;
(4)思思想用浮力知识测量金属块的密度﹐选用实验器材:大容器、有配重的圆柱形长烧杯、刻度尺和水。实验步骤如下;
①容器中装适量水后,将烧杯放入水中,使其竖直漂浮,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图A所示;
②金属块吊在烧杯底,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图B所示;
③金属块放在烧杯中,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图C所示。
请根据以上操作中测得的物理量和水的密度,推导出金属块密度的表达式。(写出必要的文字说明、公式及用符号表示的最后结果)__________
【答案】(1) 1 (2) 排开液体的体积(3) 不同密度的液体(4)
【解析】(1)由图甲可知物体重力
图乙中测力计示数为
根据称重法,可知此时物体所受浮力为
(2)分析图甲、乙、丙,液体密度相同,排开液体体积不同,测力计示数不同,根据称重法可知浮力大小不同,说明浮力大小与排开液体体积有关。
(3)探究浮力的大小与液体密度的关系,需控制排开液体体积相同,改变液体密度,故需添加的材料是与水密度不同的液体。
(4)设烧杯高为H,底面积为S。A图中烧杯漂浮,故
……①
根据阿基米德原理有
……②
①②联立得
……③
B图中烧杯和金属块一起漂浮则
……④
C图中烧杯和金属块一起漂浮
……⑤
⑤-③得
则物体质量为
④=⑤得
则金属密度为
4. 小明所在的物理兴趣小组做了如图所示的关于浮力的探究实验。
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是___________N;
(2)B、C中物体下表面受到水的压强之比为___________;
(3)对比图A、C、D可知:浸没在液体中的物体所受的浮力与 ___________无关;
(4)将物体浸没在另一种液体中,如图E所示,则该液体密度为 ___________kg/m3;
【拓展】小明思考:既然物体在不同液体中所受的浮力不同,就可以用这套装置来测量液体的密度,于是他将实验装置改装成为一个测量液体密度密度秤。
①密度秤的零刻度应标在 ___________N处;
②若原物块质量、体积、密度分别记为m0、V0、ρ0,为了增大该密度秤的量程可以 _______(从下列选项选填序号)。
A.换用更大量程的测力计
B.换用体积为V0、密度比ρ0大的物块
C.换用质量为m0、密度比ρ0小的物块(ρ0始终大于ρ液)
【答案】(1) 1 (2) 1︰2 (3) 物体浸没在液体的深度(4) 0.8×103 【拓展】 4 B
【解析】(1)根据称重法求浮力结合A、D图可得物体浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F拉D=4N-3N=4N
(2)由浮力产生的原因可知,步骤B中物体下表面受到水的压力等于浮力的大小,即
FB=F浮B=4N-3.5N=0.5N
步骤C中物体下表面受到水的压力等于浮力的大小,即
FC=F浮C=4N-3N=1N
根据可得
(3)由图A、C、D,物体浸没在水中深度不同时,浮力大小相同,因此可知浸没在液体中的物体所受的浮力与物体浸没在液体的深度无关。
(4)由A、D图可知物体浸没在水中受到的浮力
F浮水=ρ水gV排水=ρ水gV物=1N
由A、E图可知物体浸没在另一种液体中受到的浮力
F浮液=ρ液gV物=G-F拉E=4N-3.2N=0.8N
因物体的体积不变,故
实验中盐水的密度为
拓展:①当物体置于空气中,液体密度为零,所以密度秤的零刻度应标在4N处;②当物体浸没在最大密度液体中时,浮力为最大,为0N
F浮最大=G-F拉最小=4N-0N=4N
因为物体浸没在水中和浸没在最大密度液体中的排开液体的体积相等,即
V排水=V排液=V
根据F浮=ρ液gV排可得
所以
即
由上述的推导可知
A.由上述可知,ρ最大与弹簧测力计的量程无关,故A不符合题意;
B.换为体积为V0,密度比ρ0大的物块,根据m=ρV可知m0大,故B符合题意;
C.换用质量为m0,密度比ρ0小,则V0更大,则ρ最大会变小,故C不符合题意。
故选B。
5. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,小哈做了如图所示的实验。
(1)实验前需要将弹簧测力计沿______方向调零;对比①②③三次实验可得,液体密度一定时,______越大,物体所受浮力越大;
(2)小哈又利用身边的小桶探究了“浮力大小与排开液体的关系”如上面的图。步骤:
a、测出实心合金块所受的重力G物
b、把合金块浸没在装满水的溢水杯中,测出拉力F拉,并收集合金块排开的水
c、测出桶和排开的水所受的总重力G总
d、测出空桶所受的重力G桶
考虑到使操作步骤最简单,你觉得最合理的实验顺序是______;
(3)选用其他液体多次实验并处理数据后,发现G物,F拉,G总,G桶四个量之间存在一个等量关系是:______,根据这个关系则可得出结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,且所受的浮力大小等于它排开液体的重力,这就是著名的阿基米德原理;
(4)如果B步骤中,合金块未浸没,(3)中的结论是否还成立______;(选填“成立”“不成立”)
(5)小哈同学深受启发,他发现实验室正好有一个物块,很好奇它是什么东西,如图是他用量筒、小玻璃杯来测量小物块密度的实验操作图:
步骤:(水的密度用ρ水表示)
A.往量筒中注入适量水,读出体积为V1;
B.将物块放入量筒中,物块漂浮,静止后读出量筒的示数V2;
C.用细针将物块轻轻压入水中,使其浸没,读出量筒的示数V3;
则此物块的密度表达式为ρ=______。
【答案】(1) 竖直 物体排开液体体积(2) dabc (3) G物-F拉=G总-G桶 (4) 成立(5)
【解析】(1)实验前需要将弹簧测力计在使用方向上调零,即沿竖直方向调零。
对比①②③三次实验可得,液体密度相同,③中物体浸入的体积大,测力计的示数较小,根据称重法可知受到的浮力较大,可得:液体密度一定时,物体排开液体体积越大,物体所受浮力越大。
(2)实验需用称重法测量合金块受的浮力和排开的水所受的重力,实验时应先测量桶的重力G桶,再测合金块的重力G物,再把合金块浸没在装满水的溢水杯中,测出合金块所受的拉力F示,收集合金块溢出的水;测出桶和溢出的水所受到的重力G总,则正确的顺序应为dabc。
(3)根据阿基米德原理,则有
G物-F拉=G总-G桶
(4)探究阿基米德原理的实验中合金块不必全部浸没,的关系始终成立。
(5)物块漂浮时,浮力等于重力,则重力为
物块的体积为
则物块的密度为
6. 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为_________cm3;
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示为_________g,则所测盐水的密度是_________kg/m3;
(4)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_________。(用字母表示,盐水密度用表示)
【答案】 (1)右 (2)40 (3)38 1.05×103 (4)刚好浸没在盐水中
【解析】(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,此时他应将平衡螺母适当向右调节;盐水和烧杯的总质量为
m总=50g+20g+10g=80g
(2)量筒中盐水的体积
V=40mL=40cm3
(3)由图可知,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为3g,剩余盐水与烧杯的质量
m剩=20g+10g+5g+3g=38g
量筒中盐水的质量
m=m总-m剩=80g-38g=42g
盐水的密度
(4)③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。
④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,所以
由此可得木块的密度
7.小聪同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如下图所示的实验:
(1)小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度无关。对此正确的解释是:浮力的大小随着排开水的体积的增大而 (选填“增大”“不变”或“减小”),当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 (选填“有关”或“无关”);步骤D中物体所受浮力为 N;
(2)小聪利用浮力和杠杆的知识,发明了一个密度秤:如图,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆上用细绳悬挂两个完全相同的正方体M、N(边长为10cm,重力为20N):OA长度为10cm,OE长度为8cm小聪向容器中倒入不同密度的液体,每次都将M浸没于液体中,移动物体N,使杠杆在水平位置平衡,OE上便可标上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时,物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止,那么OB的长度为 cm,在B点标上这个,密度秤能够测量的最小液体密度为 。
【答案】(1) 增大 无关 2 (2) 5 0.4×103
【详解】(1)探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时,应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同,实验B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时,其排开液体体积是变化的,V排B<V排C,因图B中弹簧测力计的示数小于C图中的示数,根据F浮=G-F,故F浮B<F浮C,浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大。
当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,弹簧测力计的示数保持不变,浮力的大小与深度无关。
由图A知:G=8N,由图D知,F=6N,所以
F浮=G-F=8N-6N=2N
(2)由图知:B端所受的力等于重物N对杠杆的拉力,大小等于物体N的重力,即
FB=GN=20N
当物体M浸没在水中时,受到的浮力为
物体M受到的力:A点对M的拉力FA、浮力、重力,根据力的平衡,故物体M受到的拉力为
FA=GM-F浮M=20N-10N=10N
此时物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止,由F1L1=F2L2得:FAOA=FNOB,所以
液体密度越小,浮力越小,拉力越大,根据F1L1=F2L2知:在L1、F2不变时,拉力F1越大,L2越大,最大为OB,为8cm根据FAOA=FBOB, 所以
物体M受到的力:A点对M的拉力FA'、浮力F浮M'、重力,故物体M受到的浮力为
F浮M'=GM-FA'=20N-16N=4N
根据知液体的密度为
8. 小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。
(1)实验原理是______;
(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作:
①测出空烧杯质量为29.2g;
②测出烧杯和盐水总质量;其数值如图甲所示为______g;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水体积如图乙所示,则盐水的密度ρ=______kg/m3,此实验方法测出盐水的密度会______(选填“偏大”或“偏小”);
(3)小明在学习浮力相关知识后,认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材,同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作:
①将小石块用细线系好,挂在弹簧测力计下端,记下弹簧测力计示数G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块,浸没在水中,记下弹簧测力计示数F1;
③取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块______,记下弹簧测力计示数为F2;
④盐水密度表达式ρ盐水=______。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水)
【答案】 (1) (2) 71.2 1.05×103 偏大
(3)浸没在盛有适量盐水的烧杯中
【解析】(1)测量密度的原理是密度公式
(2)由图甲知道烧杯和盐水总质量
m=50g+20g+1.2g=71.2g
由图乙知道,盐水体积40.0mL,盐水质量
则盐水的密度
由于盐水没有全部倒入量筒,还有部分残留到烧杯壁上,导致体积测量较小,密度测量值偏大。
(3)根据题意知道,从水中取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在盛有适量盐水的烧杯中,记下弹簧测力计示数为F2。
由阿基米德原理知道,石块在水中的浮力为
F浮水=G-F1=ρ水V排g
则排开水的体积
①
石块在液体中的浮力为
F浮盐水=G-F2=ρ盐水V排g
则排开水的体积
②
由①②解得盐水密度
9. 在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮她将下列步骤补充完整。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量100g,则物块质量为______g;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为_____N;
(4)物块的密度是_____kg/m3;
(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是____(选填字母)。
A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律
B.取平均值,减小误差
【答案】 (1)是 右 (2) 400 (3)2 (4) 2×103 (5) A
【解析】(1)由图甲可知,杠杆处于静止状态,受力平衡,故杠杆处于平衡状态。
图甲可知,杠杆左边低右边高,应将平衡螺母向右调节,使得杠杆在水平位置平衡。
(2)设杠杆每一小格代表L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得
故,每个钩码质量m=100g,由G=mg可得,物块的质量为
(3)当物块浸没在水中平衡时,设细线对杠杆的拉力为F,由杠杆平衡条件可得
解得细线对杠杆的拉力为
物块的重力为
则物块在水中所受浮力为
(4)根据阿基米德原理可得,物块的体积等于其浸没在水中排开水的体积,即
由可得,物块的密度为
(5)多次改变钩码的位置和个数,即多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测量多组数据的目的是得出的结论避免偶然性,寻找普遍规律,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
10. 小明探究物体受到的浮力大小与哪些因素有关。小明找了甲、乙、丙三个物体,甲、乙物体的材料相同,但体积大于。物体乙和丙的体积相同。水的密度是。
(1)将这三个物体挂在相同的弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数如图1所示;
(2)将这三个物体同时浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数如图2所示;
(3)甲在水中受到的浮力比乙受到的浮力小________N。乙在水中受到的浮力________(选填“大于”“等于”或“小于”)丙受到的浮力。这说明物体受到的浮力大小与_________有关;
(4)小明为了验证物体受到的浮力大小还与液体的密度有关,他将这三个物体同时放到密度为的盐水中,发现此时挂有甲物体的弹簧测力计的示数为___________N;
(5)小明使用家里的电子秤测量未知石块的密度:
①烧杯中装入适量水,放在电子秤上,记下此时电子秤的示数,如图3甲所示;
②用细线拴住石块,手提细线将石块浸没在水中,且石块不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤的示数,如图3乙所示;
③松开细线,让石块沉在杯底,记下此时电子秤的示数,如图3丙所示。
则石块的密度为___________。(用、、、表示)
【答案】(3) 2 等于 排开液体的体积(4) 1.6 (5)
【解析】(3)由图1可知,甲的重力为4N,乙的重力为8N,丙的重力为7N,由图2可知,甲在水中受到的浮力为
乙在水中受到的浮力为
丙在水中受到的浮力为
则甲在水中受到的浮力比乙受到的浮力小2N,乙在水中受到的浮力等于丙受到的浮力。
甲和乙的体积不同,浸没在水中时排开水的体积不同,受到的浮力不同,乙和丙的体积相同,浸没在水中时排开水的体积相同,受到的浮力相同,说明物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)甲物体的体积为
则甲物体在盐水中受到的浮力为
则弹簧测力计的拉力为
则弹簧测力计的示数为1.6N。
(5)由图3可知,石块的质量为,石块在水中受到的浮力为,则石块的体积为
则石块的密度为
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2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练(全国通用)
专项训练44 特殊方法测密度
1. 小芳在网上买到两个完全相同的解压神器——捏捏乐柴犬如图甲所示,想测出它的密度。
(1)小芳找到了一个带有刻度的长方体大容器,它的中间带有隔板,将大容器分成两个相等的容器,隔板距离底面10mL的位置有一个橡皮膜。小芳在隔板两侧分别装入水和某种液体,当橡皮膜不发生形变时,两侧液面刻度如图乙所示,则液体的密度为______kg/m3;
(2)小芳先将一个“捏捏乐柴犬”放入水中,左侧液面刻度如图丙所示,由此可知“柴犬”体积为______cm3。 再将另一个“捏捏乐柴犬”放入右侧液体中,静止时液面所对的刻度为24mL,则“柴犬”在液体中静止时的状态为______(填“漂浮” 、“悬浮”或“沉底”),“柴犬”的密度为______kg/m3。 (忽略橡皮膜形变对液体体积影响)
2. 小明用不吸液体的物体(已知密度为,且小于油的密度)、细长针、刻度尺、烧杯,测量油的密度,要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出油的密度的数学表达式(用已知量和测量的物理量表示)。
3. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)图乙中金属块受到的浮力为__________N;
(2)分析图甲、乙、丙三次实验可知:浮力大小与__________有关;
(3)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加的材料是:__________;
(4)思思想用浮力知识测量金属块的密度﹐选用实验器材:大容器、有配重的圆柱形长烧杯、刻度尺和水。实验步骤如下;
①容器中装适量水后,将烧杯放入水中,使其竖直漂浮,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图A所示;
②金属块吊在烧杯底,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图B所示;
③金属块放在烧杯中,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图C所示。
请根据以上操作中测得的物理量和水的密度,推导出金属块密度的表达式。(写出必要的文字说明、公式及用符号表示的最后结果)__________
4. 小明所在的物理兴趣小组做了如图所示的关于浮力的探究实验。
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是___________N;
(2)B、C中物体下表面受到水的压强之比为___________;
(3)对比图A、C、D可知:浸没在液体中的物体所受的浮力与 ___________无关;
(4)将物体浸没在另一种液体中,如图E所示,则该液体密度为 ___________kg/m3;
【拓展】小明思考:既然物体在不同液体中所受的浮力不同,就可以用这套装置来测量液体的密度,于是他将实验装置改装成为一个测量液体密度密度秤。
①密度秤的零刻度应标在 ___________N处;
②若原物块质量、体积、密度分别记为m0、V0、ρ0,为了增大该密度秤的量程可以 _______(从下列选项选填序号)。
A.换用更大量程的测力计
B.换用体积为V0、密度比ρ0大的物块
C.换用质量为m0、密度比ρ0小的物块(ρ0始终大于ρ液)
5. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,小哈做了如图所示的实验。
(1)实验前需要将弹簧测力计沿______方向调零;对比①②③三次实验可得,液体密度一定时,______越大,物体所受浮力越大;
(2)小哈又利用身边的小桶探究了“浮力大小与排开液体的关系”如上面的图。步骤:
a、测出实心合金块所受的重力G物
b、把合金块浸没在装满水的溢水杯中,测出拉力F拉,并收集合金块排开的水
c、测出桶和排开的水所受的总重力G总
d、测出空桶所受的重力G桶
考虑到使操作步骤最简单,你觉得最合理的实验顺序是______;
(3)选用其他液体多次实验并处理数据后,发现G物,F拉,G总,G桶四个量之间存在一个等量关系是:______,根据这个关系则可得出结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,且所受的浮力大小等于它排开液体的重力,这就是著名的阿基米德原理;
(4)如果B步骤中,合金块未浸没,(3)中的结论是否还成立______;(选填“成立”“不成立”)
(5)小哈同学深受启发,他发现实验室正好有一个物块,很好奇它是什么东西,如图是他用量筒、小玻璃杯来测量小物块密度的实验操作图:
步骤:(水的密度用ρ水表示)
A.往量筒中注入适量水,读出体积为V1;
B.将物块放入量筒中,物块漂浮,静止后读出量筒的示数V2;
C.用细针将物块轻轻压入水中,使其浸没,读出量筒的示数V3;
则此物块的密度表达式为ρ=______。
6. 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为_________cm3;
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示为_________g,则所测盐水的密度是_________kg/m3;
(4)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_________。(用字母表示,盐水密度用表示)
7.小聪同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如下图所示的实验:
(1)小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度无关。对此正确的解释是:浮力的大小随着排开水的体积的增大而 (选填“增大”“不变”或“减小”),当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 (选填“有关”或“无关”);步骤D中物体所受浮力为 N;
(2)小聪利用浮力和杠杆的知识,发明了一个密度秤:如图,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆上用细绳悬挂两个完全相同的正方体M、N(边长为10cm,重力为20N):OA长度为10cm,OE长度为8cm小聪向容器中倒入不同密度的液体,每次都将M浸没于液体中,移动物体N,使杠杆在水平位置平衡,OE上便可标上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时,物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止,那么OB的长度为 cm,在B点标上这个,密度秤能够测量的最小液体密度为 。
8. 小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。
(1)实验原理是______;
(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作:
①测出空烧杯质量为29.2g;
②测出烧杯和盐水总质量;其数值如图甲所示为______g;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水体积如图乙所示,则盐水的密度ρ=______kg/m3,此实验方法测出盐水的密度会______(选填“偏大”或“偏小”);
(3)小明在学习浮力相关知识后,认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材,同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作:
①将小石块用细线系好,挂在弹簧测力计下端,记下弹簧测力计示数G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块,浸没在水中,记下弹簧测力计示数F1;
③取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块______,记下弹簧测力计示数为F2;
④盐水密度表达式ρ盐水=______。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水)
9. 在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮她将下列步骤补充完整。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量100g,则物块质量为______g;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为_____N;
(4)物块的密度是_____kg/m3;
(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是____(选填字母)。
A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律
B.取平均值,减小误差
10. 小明探究物体受到的浮力大小与哪些因素有关。小明找了甲、乙、丙三个物体,甲、乙物体的材料相同,但体积大于。物体乙和丙的体积相同。水的密度是。
(1)将这三个物体挂在相同的弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数如图1所示;
(2)将这三个物体同时浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数如图2所示;
(3)甲在水中受到的浮力比乙受到的浮力小________N。乙在水中受到的浮力________(选填“大于”“等于”或“小于”)丙受到的浮力。这说明物体受到的浮力大小与_________有关;
(4)小明为了验证物体受到的浮力大小还与液体的密度有关,他将这三个物体同时放到密度为的盐水中,发现此时挂有甲物体的弹簧测力计的示数为___________N;
(5)小明使用家里的电子秤测量未知石块的密度:
①烧杯中装入适量水,放在电子秤上,记下此时电子秤的示数,如图3甲所示;
②用细线拴住石块,手提细线将石块浸没在水中,且石块不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤的示数,如图3乙所示;
③松开细线,让石块沉在杯底,记下此时电子秤的示数,如图3丙所示。
则石块的密度为___________。(用、、、表示)
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