内容正文:
2026中考物理实验探究专题训练-浮力
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.2020年11月10日,我国研制的能抵抗巨大水压的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。万米海底的压力相当于332只非洲象踩在你背上。海水压力真有这么大吗?小明利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)组装好器材,把探头放入液体中,如果U形管左右两侧液面产生______,说明液体内部有压强,其大小反映液体内部压强的大小;
(2)利用这套器材依次完成如图所示的实验。通过比较______三图中的现象,可知:在同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等;通过比较______三图中的现象,可知:同种液体,深度越深,压强越大;通过比较______两图中的现象,可知:液体内部压强与液体的密度有关,当深度相同时,液体密度越大时,压强越大;
A.B.C.
D.E.F.
(3)如图所示的事例中,能用液体压强随深度的增加而增大解释的是________;
A.铅垂线B.吹气水柱上升
C.拦河坝上窄下宽D.热气球升空
(4)海水密度取,g取10N/kg,每个中学生的质量取50kg。在“奋斗者”潜水器坐底10909m处,海水在“奋斗者”0.1m2的面积上产生的压力相当于______个中学生所受到的重力。可见万米深处,海水产生的压力真的很大。
2.某实验小组按如图所示的步骤进行了“浮力大小与哪些因素有关”的实验探究。
(1)由A、C、D三图探究的问题是:___________。
(2)由A、B、C三图可以初步得出的实验结论是:___________;
(3)下列四种实验改进方案中,可使物块浸没在不同液体中受到的浮力变化更加明显的方案是___________(选填字母);
A.换用体积更大的同种物块
B.换用两种密度相近的液体进行实验
C.换用分度值大一些的弹簧测力计
D.利用现有器材进行多次实验
(4)观察图A、D、E,分析可知:将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越___________,如果要把这个弹簧测力计改成密度秤。当物体完全浸没在水中时,在弹簧测力计的示数为3N的刻度处标上1g/cm3的字样,则此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为___________g/cm3。
3.小林在“探究浮力大小跟哪些因素有关”时,进行的实验过程如图所示。
(1)他用调节好的弹簧测力计测量物体的重力,如图甲所示;
(2)他用弹簧测力计挂着物体,将物体缓慢地浸没在水中,待物体静止时,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时物体受到的浮力是_______N;
(3)小林继续将物体缓慢向下移动,弹簧测力计的示数始终如图丙所示(物体未与容器底部接触)。通过乙和丙两次实验的探究得到的结论是:浸没在液体中的物体所受的浮力大小与__________无关;
(4) 由以上实验可知, 该物体的密度是____ kg/m³。(ρ水=1.0×103kg/m3, g取 10N/kg)
4.在探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积是否有关”时,小明选用如图所示的圆柱体A(圆柱体上每一格体积相等,ρA >ρ水)、已调零的弹簧测力计和装有适量水的烧杯等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为G。
②将圆柱体A的一格浸在水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F。
③____________________________,静止时记录弹簧测力计的示数为F。
④用__________________计算出圆柱体每次受到的浮力F浮,并记入表格。
(2)请画出实验数据记录表格
5.小皓利用图甲的器材进行“探究浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关?”的实验。
(1)小皓用弹簧测力计测出物块重______N(如图丙所示),并把它慢慢放入水中。根据测力计的实验数据,他绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水深度变化的图象(如图乙所示);
(2)晓晴分析图象可知:图象___(选填:“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水中深度的变化图象;
(3)根据图乙的图象信息,请写出:
①图丙测力计示数是______(选填:“F1”、“F2”和“F3”)的大小;
②F1、F2和F3这三个力大小之间的关系等式是:_______;
(4)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到实心物块密度的表达式为:ρ物=______;
(5)根据图象分析,本次实验的结论是:________。
6.小华利用如图装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)小华的实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、,。由图甲和__________可知物体受到的浮力;若__________,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力相等的关系;
(2)实验完成后,小华利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验装置进行了改进,如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐__________,(选填“增大”“减小”或“不变”)B的示数逐渐增大,且A、B示数的变化量__________(选填“相等”或“不相等”);
(3)上述实验完成后,小华还探究了“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他用橡皮泥代替实心圆柱体物块,操作步骤如下:
A.将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中,使其漂浮在水面上,杯中水深h1;
B.把橡皮泥从水中取出捏成团状,再放入烧杯中,其下沉至杯底,杯中水深h2;
①由此小华认为:物体受到的浮力与其形状有关,其结论错误的原因是__________;
②橡皮泥第一次受到的浮力__________(选填“<”“=”或“>”)第二次受到的浮力;
7.做研究浮力的实验中:
表一:体积均为100cm3的石块、铝块、铁块、铜块
石块1
石块2
石块3
石块4
物体所受重力G(N)
2.0
2.7
7.9
8.9
物体所受浮力F浮(N)
1.0
1.0
1.0
1.0
表二:四块质量不等、密度相同的石块
石块1
石块2
石块3
石块4
物体所受重力G(N)
0.7
1.4
2.8
4.2
物体所受浮力F浮(N)
0.5
1.0
2.0
3.0
(1)测量浸没在水中物体所受浮力大小步骤如图:
①把一物体挂在测力计上(图1),该物体的重力G=___________N;
②把物体浸没在水中(图2),该物体受浮力F浮=___________ N;
(2)按上述方法将系列实心物体浸没水中,则得实验数据如表一、表二:
①由表一得:浸没在水中的物体受的浮力大小与___________有关,与___________无关;
②由表二得:在___________相同情况下,浸没在水中的物体受的浮力与重力成___________比;
③将体积为100cm3的铅块浸没在水中,它将受到浮力为___________N。
8.如图所示,实验台上有一只盛有水的杯子,水中漂浮着一个实心塑料球,小明想知道这个塑料球的重。除了上述器材,老师还给他提供了一只量筒和足量的水。已知水的密度为水。请你仅利用上述器材帮他设计出能较为精确地测出这个塑料球重力的实验方案,实验过程中不能使杯子倾斜、球不能放入量筒中。要求:
(1)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出塑料球所受重力的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
9.小明想测量一个实心木球的密度(木球的密度小于水的密度)。他准备了如图所示的实验器材:小网兜(不计质量和体积)、实心木球、实心铁球(与木球体积相等)、烧杯(装适量水)、弹簧测力计。请你利用现有器材帮小明设计实验,测出木球密度。(已知:水的密度为)
(1)写出主要实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出小木球密度的表达式。(用已知量和测量量表示)
10.小东实验时发现塑料块漂浮在水面而铁块沉入水底,他猜想“浮力的大小跟物体的密度有关”。现有满足实验要求的实验器材:体积相同的塑料块和铁块各一个、细线、已调零的弹簧测力计、量筒、烧杯、足够多的水。请你从中选用适当的器材帮助他设计实验,探究“浮力的大小跟物体的密度是否有关”。已知塑料块的密度为ρ塑料=0.9×103kg/m3,铁块的密度为ρ铁=7.9×103kg/m3。请写出主要实验步骤。
11.实验室提供符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、大烧杯、水和若干体积不同的铝块等器材,请你设计实验探究“浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在水中的深度是否有关”。要求:
(1)写出主要的实验步骤。
(2)画出记录实验数据的表格。
12.小明所在的学校有一块长方体的校训石,他想测出该校训石的质量。老师先给了他一块与校训石材质相同的形状不规则的小石块,并提供了如下器材:弹簧测力计、卷尺、细线、装有足量水的玻璃杯。已知水的密度为ρ0,请你帮他设计一个实验方案,要求:
(1)写出主要的实验步骤和所需测量的物理量;
(2)写出校训石质量的数学表达式(用已知和测量量表示)。
13.项目式学习小组开展了“自制质量测量仪”的活动。
【项目任务】自制质量测量仪并用于测量物体的质量。
【项目制作】
第一小组方案:
(1)组员找到的材料如图甲所示,每个铅粒10g,将铅粒逐个放在托盘中,根据弹簧指针所在位置在外壳上标刻度。为提高“精确度”,应选用图乙中________(选填“a”“b”或“c”)弹簧制作。该小组用到的物理知识是:在弹性限度内,弹簧的________与受到的拉力成正比。
第二小组方案:
(2)如图丙所示,选择轻质的圆柱形小筒,在其底部均匀地放上细沙,上端放一个轻质的秤盘。将组装好的小筒和空秤盘,放入水中,并使它漂浮在水面上。
当秤盘上未放物体时,用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度,标记为________g;在秤盘中只放入一个10g的砝码,用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b,标记为10g;在秤盘中只放入一个20g的砝码,用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c,标记为20g;作好标记的小筒外侧,如图丁所示,a、b、c三个位置标记正确的是:________(选填“A”或“B”)。
(3)小筒底面积,最大高度,小筒、细沙和空秤盘的总质量,则该“浮力秤”的量程________g。
第三小组方案:
如图戌所示,用长50cm的硬木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空小盆挂在点作为秤盘,在离点的点挂粗绳作为提纽,制作了一个杆秤。
【交流评价】
(4)三个小组同学一起讨论各方案的优缺点。普遍认为第二小组制作的浮力秤精确度不够。为提高浮力秤的精确度,可行的改进措施有_____________。
(5)有同学了解到,不同地区值不同,将以上三种装置拿到月球上进行实验,值的大小对测量结果无影响的是________。
A.第一小组方案 B.第二小组方案 C.第三小组方案 D.都无影响
14.密度计是一种测量液体密度的工具。常用密度计由密封的玻璃管制成,玻璃管底部装有小铅丸,如图A所示。
(1)将密度计放入待测液体中,处于静止状态时,它所受的浮力________自身重力。密度计排开液体的体积越大,待测液体的密度越________。
(2)实验室有一套密度计,其中甲、乙两支密度计所用玻璃管完全相同,量程却不同(甲量程,乙量程),如图B。
①测量甲密度计的质量,如图C所示,为________g。
②观察对比甲、乙密度计,推算乙密度计的总质量为________g。
(3)若要制造一支比甲密度计测量范围更大,量程为的密度计,可以________(选填“增大”或“减小”)玻璃管横截面积。
15.同学们想“测量某种未知液体的密度”,采用了如下方法:
(1)小毛同学采用如图甲的方法,比较未知液体和水的密度大小。如图甲可知ρ甲液体__________ρ水(选题“大于”、“等于”或“小于”)
(2)小龙和小江同学分别采用如图乙和图丙的装置,使用水和刻度尺,测出了未知液体的密度。请你在图乙和图丙的装置中任选一种完成只测量一次未知液体密度的实验设计。
①实验原理:__________;
②实验步骤:__________;
③未知液体密度表达式(水的密度用水表示):=__________。
试卷第1页,共3页
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《2026中考物理实验探究专题训练-浮力》参考答案
1. 高度差 ABC BDE DF C 21818
【详解】(1)[1]把探头放入液体中,如果U形管左右两侧液面产生高度差,说明液体内部有压强,其大小反映液体内部压强的大小,采用了转换法。
(2)[2]由图可知,ABC三图中,橡皮膜的深度相同,但朝向不同,观察到U形管左右两侧液面产生的高度差相同,说明在同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
[3]BDE三图中,橡皮膜的深度不同,且随着橡皮膜深度增大,观察到U形管左右两侧液面产生的高度差变大,说明同种液体,深度越深,压强越大。
[4]DF两图中,橡皮膜深度相同,F中盐水密度较大,观察到U形管左右两侧液面产生的高度差较大,说明液体内部压强与液体的密度有关,当深度相同时,液体密度越大时,压强越大。
(3)[5] A.铅垂线利用的是重力的方向始终竖直向下,故A不符合题意;
B.吹气时,A管上方的空气流速加快,压强变小,在大气压的作用下,水柱上升,故B不符合题意;
C.液体压强随着深度的增大而增大,因此拦河坝要做成上窄下宽的形状。故C符合题意;
D.热气球升空是通过加热气球内气体,使其密度减小,小于空气的密度,在空气的浮力的作用下升空,利用的是浮力,故D不符合题意。
故选C。
(4)[6]海水在“奋斗者”0.1m2的面积上产生的压力
中学生人数
2. 见解析 见解析 D 小 4
【详解】(1)[1]由A、C、D三图可知,物体浸入的深度不同,可探究浮力大小与浸入深度的关系。
(2)[2]由A、B、C三图可知,物体浸入水中的体积不同,浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据F浮=G-F可知,浮力越大, 所以可以初步得出结论,浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)[3]要想增大两次的浮力之差,可以增大两次的密度差,或者增大物体的体积或换用分度值更小的弹簧测力计,可以使示数变化更明显,更容易观察到浮力的变化;多次实验并不能使实验现象更明显,故D不符合题意,ABC符合题意。
故选ABC。
(4)[4][5]分析A、D、E可知,将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大。弹簧测力计的示数最小值为0,当弹簧测力计的示数为0时,浮力等于重力,物体悬浮,ρ物=ρ液。物体的密度
3. 0.5 浸没深度
【详解】(2)[1]如图甲可知,物体重力为
物体浸没在水中,待物体静止时,弹簧测力计的示数如图乙所示
由称重法可计算此时物体所受浮力为
(3)[2]乙和丙两次实验,液体密度和排开液体体积一定,浸没深度不同,但测力计示数相同,故两次所受浮力相等,说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与浸没深度无关。
(4)[3]由重力可求物体质量为
由阿基米德原理及在水中浸没时所受浮力可得,物体的体积为
该物体的密度是
4.(1) 将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器 F浮=G-F
(2)
实验次数
圆柱体排开水的体积(格数)
圆柱体的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
浮力F浮/N
1
2
3
【详解】(1)[1]要探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积的关系”,需要控制液体密度相同,改变排开液体的体积,则结合步骤②可知,需要将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F;
[2]圆柱体浸入水中时,受到重力、浮力和弹簧测力计的拉力,三力平衡,所以,根据F浮=G-F计算出圆柱体每次受到的浮力F浮,并记入表格。
(2)根据实验步骤可知,需要记录圆柱体排开水的体积(格数)、圆柱体的重力、弹簧测力示数,并算出圆柱体受到的浮力,设计表格如下:
实验次数
圆柱体排开水的体积(格数)
圆柱体的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
浮力F浮/N
1
2
3
5. 2 b F1 F1=F2+F3 物体浸没前,深度越深,浮力越大;物体浸没后,浮力与深度无关
【详解】(1)[1]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.5N,示数为2N,所以物体的重力为2N。
(2)[2]图乙中,图像b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,当物体浸没在水中后,浮力保持不变。图像a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变。所以描述浮力与深度关系的是b。
(3)[3]在图乙中,图像a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力越来越小,在没有浸入水中时,弹簧测力计的示数为物块的重力,即图丙的示数为图中F1的大小。
[4]图像a中的F3表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力。图像b中的F2表示物体全部浸没后,物体所受的浮力;又知道物体全部浸没后受到三个力的作用,向下的重力和向上的浮力、拉力,此时物体处于静止状态,受的是平衡力,即重力等于浮力与拉力之和,所以F1=F2+F3。
(4)[5]物体的质量为
当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=F2,因为,所以物体的体积
物体的密度为
(5)[6]根据图像可知,物块在完全浸没前,物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大,根据公式F浮=ρ水gV排可知浮力逐渐变大;物块在完全浸没后,物块排开水的体积不再改变,物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
6. 丁 F4-F2 减小 相等 见解析 >
【详解】(1)[1]由图甲可知,物体的重力G=F1,由图丁可知,物体浸没时弹簧测力计的示数F′=F3,则物体受到的浮力
F浮=G-F′=F1-F3
[2]由图乙可知,空烧杯的重力为F2,由图戊可知,物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4,则物体浸没时排开液体的重力
G排=F4-F2
当F浮=G排即
F1-F3=F4-F2
可知,物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等。
(2)[3][4]如图2所示,向下移动水平横杆,重物排开水的体积变大,由称重法F浮=G-F′可知弹簧测力计A的示数变小,重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,由阿基米德原理可知,A示数的变化量等于浮力大小、B示数的变化量等于排开液体的重力大小,二者相等。
(3)[5]没有控制排开相同体积的液体,所以无法得出结论物体受到的浮力与其形状有关。
[6]由物体的浮沉条件可知,橡皮泥漂浮时F浮1=G,橡皮泥下沉时F浮2<G,则F浮2<F浮1;故第一次受到的浮力大于第二次受到的浮力。
7. 0.6 0.5 物体排开的液体体积 物体的重力 物体种类/物体密度 正 1
【详解】(1)[1]图中测力计分度值为0.1N,示数为0.6N,即物体的重力为0.6N。
[2]由图2可知,在液体中测力计示数为0.1N,则浮力
(2)[3][4]由表1可得排开的液体体积相同,物体重力不相同,但浮力相同,说明浸没在水中的物体受的浮力大小与排开的液体体积有关,与物体重力无关。
[5][6]表2中所用物体密度相同,由表2可得物体的重力增加,浮力相对应倍数的增加,说明在物体密度相同时,浸没在水中的物体受的浮力与重力成正比。
[7]由表1可知,100cm3的铅块浸没水中的浮力为1N。
8.见解析
【详解】(1) 实验步骤:
①将实心塑料球从杯中取出,向杯子里注满水,将实心塑料球轻轻放入水中,当实心塑料球漂浮在水面上,并有一部分水溢出杯子;
②将实心塑料球从杯中轻轻取出拿走;
③在量筒内倒入部分水,记下此时水的体积;
④将量筒中的水慢慢注入杯子中,直到杯子重新注满,读出此时量筒中剩下的水的体积。
(2)由于实心塑料球漂浮在水面上时溢出的水,由量筒里的再次注满,则
根据漂浮条件可知
9.(1)见解析;(2)
【详解】(1)①将木球装入网兜,用弹簧测力计竖直悬挂测其重力,弹簧测力计示数为;
②将铁球装入网兜,用弹簧测力计竖直悬挂测其重力,弹簧测力计示数为;
③弹簧测力计竖直悬挂装铁球的网兜,铁球浸没于水,弹簧测力计示数为。
(2)铁球受到的浮力为
木球的体积等于铁球的体积
木球的质量为
则木块的密度为
10.见解析
【详解】实验步骤:(1)用细线拴住铁块和体积相同的塑料块挂在弹簧测力计下(铁块位置靠下),测出总重力;
(2)将铁块浸没在烧杯的水中不与容器底壁接触,读出弹簧测力计的示数F1;
(3)利用公式算出铁块所受的浮力;
(4)继续将塑料块也浸没在烧杯的水中(铁块和塑料块均不与烧杯接触),读出弹簧测力计的示数F2;
(5)利用公式算出塑料块所受的浮力。
比较发现,说明浮力的大小跟物体的密度无关。
11.(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)①将铝块悬挂在弹簧测力计下,待铝块静止时,测力计的示数即为铝块受到的重力G,把数据记录在表格中;
②在烧杯中装入适量的水,将铝块浸没在水中且不接触烧杯,待铝块静止时读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测量此时铝块到水面的距离h,把数据记录在表格中;
③仍使铝块浸没在水中且不接触烧杯,将铝块向下移动一段距离,待铝块静止时读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测量此时铝块到水面的距离h,把数据记录在表格中;
④利用公式F浮=G-F分别计算铝块受到的浮力F浮,把数据记录在表格中。
(2)表格中需要有铝块的重力、铝块浸没水中的拉力、铝块受到的浮力和铝块到水面的距离,如下表所示
序号
1
2
3
4
5
h/m
G/N
F/N
F浮/N
12.见解析
【详解】(1)实验步骤如下
①用细线拴住小石块,先使用弹簧秤测量小石块的重力G,再将石块全浸入水中,读出弹簧秤的示数F示;
②称重法求石块全浸入水中受到水的浮力F浮=G-F示;
③小石块浸没在待测液体中时,V排=V石块,再利用计算石块体积V石块;
④由知道,计算石块的密度ρ石;
⑤使用卷尺测量长方体的边长a、b、c,计算校训石的体积V;
⑥由知道,计算校训石的体积的质量。
(2)根据称重法知道,小石块受到的浮力
F浮=G-F示
由知道,小石块体积
石块的密度
校训石的体积的质量
13.(1) a 伸长量
(2) 0 A
(3)250
(4)换用底面积更小的圆柱形小筒
(5)BC
【详解】(1)[1]要提高精确度,需要相同拉力下弹簧伸长量更大,从图乙可知,拉力相同时,弹簧a的伸长量最大,相同质量变化对应的长度变化更明显,精度更高,因此选a。
[2]弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)[1]秤盘上未放物体时,待测质量为0,因此a标记为0g。
[2]被测质量越大,总重力越大,小筒漂浮需要的浮力越大,排开水的体积越大,小筒下沉越深,水面在小筒上的位置越靠上,因此刻度顺序从上到下为c(20g)、b(10g)、a(0g),对应A正确。
(3)小筒最大的排开水体积为
最大排水质量
浮力秤的最大测量值等于小筒完全浸入水中时排开水的质量减去小筒、细沙和空秤盘的总质量,即最大测量值为
则该“浮力秤”的量程为250g。
(4)质量变化对应排开水体积变化,对应深度变化
减小小筒底面积,可以使相同质量变化对应更大的深度变化,更易分辨,提高精确度。
(5)第一组:弹簧伸长量(k为弹簧的劲度系数),g变化时,相同m对应变化,用原刻度测量结果错误,g对结果有影响;
第二组浮力秤:漂浮时有,可得,测量结果和g无关;
第三组杆秤:杠杆平衡时有,可得,可知和L的关系与g无关,测量结果不受影响。
故选BC。
14.(1) 等于 小
(2) 14.4 16
(3)增大
【详解】(1)[1]密度计放入待测液体中,漂浮在液面,处于平衡状态。密度计在竖直方向受到两个力的作用:竖直向下的重力和竖直向上的浮力,是一对平衡力,所受的浮力等于自身的重力。
[3]密度计放入待测液体中处于漂浮状态,所受浮力等于自身重力,其重力保持不变,所受的浮力也不变,根据阿基米德原理可知,浮力一定时,排开液体的体积越大,液体的密度越小。
(2)[1]由图C可知,甲密度计的质量
[2]甲密度计的重力
由图B所示知,将甲密度计放入密度为0.9g/cm的液体中排开的体积与将乙密度计放入密度为1.0g/cm的液体中排开的体积相等,根据阿基米德原理有,即,所以,乙密度计的重力
乙的质量
(3)密度计的质量不变,则重力不变,密度计放入液体中所受的浮力也不变,而为了制造一支量程为的密度计,液体的密度更小,密度计需要排开液体的体积会更大,密度计浸入液体中的体积变大,所以可增大玻璃管的横截面积来达到目的。
15.(1)大于
(2) 见解析 见解析
【详解】(1)在两次实验中,橡皮膜浸入液体的深度保持相同。观察到U形管两侧液面高度差在未知液体中更大,说明此时未知液体产生的压强更大,影响液体压强的因素有液体的密度和液体的深度,深度相同,所以ρ甲液体大于ρ水
(2)若选择图乙,两侧分别装水和未知液体,当橡皮膜没有凹凸时,两侧的压强相等,橡皮膜受到的压力二力平衡,用刻度尺测量水面和未知液体的液面到橡皮膜中心的距离分别为H1和H2,则有,然后求得液体密度。
原理:p=ρgh
步骤:①在图乙装置左侧和右侧分别加入适量水和未知液体,直至橡皮膜没有凹凸;
②用刻度尺测出水面到橡皮膜中心的深度H1;
③用刻度尺测出未知液体液面到橡皮膜中心的深度H2;
表达式
若选择图丙,“密度计”分别放入水中和未知液体中时,根据二力平衡,每次漂浮时,浮力都等于重力,用刻度尺测出“密度计”浸入水中和未知液体中时的深度H1和H2,设密度计的横截面积为S,根据漂浮条件及阿基米德原理可得,,然后求得液体密度。
原理:
步骤:①将“密度计”轻轻放入水中,使其漂浮在水面上,用刻度尺测出“密度计”浸入水后的深度H1;
②将“密度计”轻轻放入未知液体中漂浮,用刻度尺测出“密度计”浸入未知液体的深度H2;
表达式
答案第1页,共2页
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