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2021年中考物理查缺补漏再训练35个微专题 (全国通用)
专题14 涉及浮力的密度实验问题别忘练 (共7道题)
1. (2020内蒙古呼和浩特)小宇同学要测量木块的密度。实验器材有:木块、弹簧测力计(0 ——5N)、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)先用弹簧测力计测木块的重力,如图甲,示数为______N;再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,接着往水槽倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙,木块在水中静止时测力计示数为1.6N,木块的密度为______kg/m3;
(2)小明分析发现,如果把水换成其他液体,测力计的示数就会不同,于是他把测力计的刻度改成相应的密度值,将该装置改装为测量液体密度的“密度计”。原测力计的1.0N刻度处应标注为______kg/m3.
【答案】 (1)2.4 0.6×103 (2)0.85×103
【解析】(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为2.4N。
图乙所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,图乙中弹簧测力计的拉力F拉=1.6N,木块受到的浮力
F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N
木块的体积
V=V排==4×10-4m3
木块的密度
=0.6×103kg/m3
(2)当测力计的示数为1N时,所受浮力
F浮′=G+F′=2.4N+1N=3.4N
由F浮=ρ液gV排可得液体的密度
ρ液==0.85×103kg/m3
2.(2020黑龙江龙东农垦森工)姜老师在带领学生进行物理综合实践活动中,利用天平(砝码)、量筒、烧杯、细线、水、弹簧测力计等器材,对某种合金和液体的密度进行测量。(计算结果保留一位小数)
(1)首先对该合金材料制成的实心合金块密度进行测量。
①将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则应将平衡螺母向 (左或右)端调节,使指针指在分度盘 。
②图2是正确测量合金块质量时使用砝码情况和游码的位置,该金属块质量为 g;
③图3是他用量筒测量②中的合金块体积的情景,则该合金块的体积是 cm3;
④求出合金块的密度为 g/cm3。
(2)然后用弹簧测力计测质量为200克的④的材料制成的实心球,完全浸没在某种液体中示数为1.6N,此球受到的浮力 N,求出液体的密度为 g/cm3。
【答案】(1)①左;中央;②34;③6;④5.7;(2)0.4;1.1。
【解析】(1)①把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端的零刻线处;此时指针偏向右侧,说明天平的左侧上翘,平衡螺母应向左移动。直到使指针指在分度盘中央,表示横梁平衡了;
②如图2所示,合金块的质量m=20g+10g+4g=34g。
③水的体积为V水=12ml=12cm3,水和合金总体积为V总=18cm3,
则合金的体积为V=18cm3﹣12cm3=6cm3;
④合金的密度ρ=═≈5.7g/cm3;
(2)实心球的重力G=m物g=0.2kg×10N/kg=2N,
此球受到的浮力F浮=G﹣F拉=2N﹣1.6N=0.4N,
实心球的体积V物===35.1cm3=3.51×10﹣5m3,
实心球完全浸没,V排=V物=3.51×10﹣5m3,
由F浮=ρ水gV排可得,
液体密度ρ液==≈1.1×103kg/m3=1.1g/cm3。
3.(2020天津)“停课不停学”期间,小明在“云课堂”中学习了密度计的相关知识后,想用家中可用器材(如图所示),测出一枚新鲜鸡蛋的密度?已知水的密度为,请你帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方案?要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量:______;
(2)写出鸡蛋密度的数学表达式______(用已知量和测量量表示)?
【答案】 (1) ①用刻度尺测出塑料管的长度为;②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中,测出塑料管露出液面的长度为;③将鸡蛋放入水中,向水中加盐使鸡蛋悬浮,再测出塑料管露出液面的长度为 (2)
【解析】(1)①用刻度尺测出塑料管的长度为;②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中,测出塑料管露出液面的长度为;③将鸡蛋放入水中,向水中加盐使鸡蛋悬浮,再测出塑料管露出液面的长度为
(2)因塑料管在水中漂浮,塑料管受到的浮力等于其重力,即
塑料管排开水的体积为
根据阿基米德原理,则有 ①
因塑料管在盐水中漂浮,所受浮力等于其重力,即
塑料管排开盐水的体积为
根据阿基米德原理,则有 ②
联立①②解得
因鸡蛋悬浮于盐水中,根据物体沉浮条件知,此时鸡蛋密度等于盐水的密度,即
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