沪科版物理八年级全一册(下)同步练习:第九章 浮力 专题训练 利用浮力知识测算密度(Word 含答案)

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名称 沪科版物理八年级全一册(下)同步练习:第九章 浮力 专题训练 利用浮力知识测算密度(Word 含答案)
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2022-07-02 17:54:15

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专题训练(四) 利用浮力知识测算密度
类型一 称重法
1.某同学利用弹簧测力计和装有适量水的烧杯,测量一颗小石块的密度。测量方法如图下:
(1)用弹簧测力计测出小石块的    ,记为    。
(2)将小石块    在水中,读出弹簧测力计的示数,记为    。
(3)小石块密度的表达式:ρ=    (水的密度为ρ水)。
2.(2020常州)如图所示是创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,其测量未知液体密度的方法如图下:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,测力计示数如图图甲所示;
②将小球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图图乙所示;
③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计的示数如图图丙所示。
已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则:
(1)该小球的密度是    kg/m3。
(2)未知液体的密度是    kg/m3。
(3)该密度计的最大测量值是    kg/m3。
类型二 漂浮法
3.将一木块放在盛有水的容器中,木块有的体积露出水面,则木块的密度为   g/cm3。
4.一个物体漂浮在水中时,有的体积浸在水中;当它漂浮在另一种液体中时,有的体积露出液面。求:
(1)物体的密度。
(2)另一种液体的密度。
5.小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。实验器材有刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。实验步骤如图下:
①用刻度尺测出竹筷的长度L;
②竹筷的下端缠上适量的细铅丝;
③把自制的密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上方竹筷的长度h1(如图所示);
④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上方竹筷的长度h2。
根据上面的步骤回答下列问题:
(1)竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是       (选填“降低重心”或“增大支撑面”),使竹筷能竖直漂浮在液面上。
(2)密度计是利用浮力    重力的原理工作的,竹筷下表面受到水的压强    竹筷下表面受到盐水的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
(3)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积    (选填“越小”或“越大”)。
(4)被测盐水密度的表达式:ρ盐水=    。(不计细铅丝的体积,水的密度为ρ水)
类型三 原理法
6.烧杯内盛有某种液体,用细线将一体积为0.1 dm3的实心铝块系在弹簧测力计下,使其浸没于该液体中,静止时弹簧测力计的示数为1.5 N,则铝块在该液体中受到的浮力为   N,该液体的密度为     kg/m3。(铝的密度为2.7×103 kg/m3,g取10 N/kg)
7.小明用如图甲所示装置测量实心圆柱形物体A(不吸水)的密度,物体A的高度为10 cm,圆柱形容器中盛有适量的水,物体A逐渐浸入圆柱形容器内的水中时(水没有溢出容器),弹簧测力计的示数为F,圆柱形物体A下表面离水面的距离为h。(不计细线重,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
请将下列实验步骤补充完整:
(1)除图中的实验器材外,还需要的测量工具是    。
(2)如图图乙所示,物体A的重力为G=    N,质量为m=    kg。
(3)在从h1=0 cm到h2=20 cm的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是       (选填“先变小后变大”“先变大后变小”或“先变小后不变”)。
(4)当h=10 cm时,弹簧测力计的示数F1=10 N,则物体A受到的浮力为F浮=    N。
(5)物体A的密度为ρ=    g/cm3。
(6)若圆柱形容器的底面积为100 cm2,圆柱形物体A的底面积为50 cm2,物体A浸没时与未放入物体A前比较,水对容器底产生的压强增大了    Pa。
类型四 浮沉法
8.现有一形状不规则的木块(不吸水),小明同学用如图甲、乙、丙所示的方法测出了木块的密度,实验步骤如图下:
(1)向容器内倒入适量的水,水的体积记作V1。
(2)将木块轻轻放入容器中,液面上升至V2。
(3)用细针将木块按压,使木块浸没于水中,液面上升至V3。
请写出下列物理量的表达式:木块的质量m=    ,木块的体积V=     ,木块的密度ρ=      。(已知水的密度为ρ水)
9.用排水法可以测出矿石的密度。先向量筒中倒入适量的水,如图甲所示,再将小空瓶放入量筒内,然后将小矿石放入该空瓶中,稳定后量筒中的水面高度分别如图图乙、丙所示,最后将小空瓶从量筒中拿出,让小矿石缓慢沉入量筒底,如图图丁所示,则:(g取10N/kg)
(1)量筒中有     mL的水。
(2)按图    和图    的操作,可测出小空瓶的重力,其值为   N。
(3)矿石的密度为    g/cm3。
答案
专题训练(四) 利用浮力知识测算密度
1.(1)重力 G (2)浸没 F (3) ρ水
2.(1)5×103 (2)2×103 (3)5×103
(1)由图甲可知,金属球的重力为G=5 N,则小球的质量:m===0.5 kg;由图乙可知,弹簧测力计的示数为F1=4 N,根据称重法可知,小球在水中受到的浮力=G-F1=5 N-4 N=
1 N;由于小球处于浸没状态,则根据F浮=ρ液gV排可得,小球的体积V====1×10-4 m3,小球的密度:ρ===5×103 kg/m3。
(2)由图丙可知:弹簧测力计的示数为F2=3 N,根据称重法可知,小球在液体中受到的浮力=G-F2=5 N-3 N=2 N;由于小球处于浸没状态,则根据F浮=ρ液gV排可得,液体的密度:
ρ液===2×103 kg/m3。
(3)当测力计的示数为零时,所测的液体密度最大,则小球在密度最大的液体中受到的浮力
F浮最大=G-0=5 N-0 N=5 N;则根据F浮=ρ液gV排可得:
液体的最大密度ρ液最大===5×103 kg/m3。
3.0.6  漂浮时,F浮=G,ρ水gV排=ρ木gV木,ρ木=ρ水=×1.0×103 kg/m3=0.6×103 kg/m3=
0.6 g/cm3。
4.(1)物体漂浮在水中时,F浮=G,ρ水gV排1=ρ物gV物,即=,则=,
解得ρ物=0.8×。
(2)漂浮在另一种液体中时,=,即=,解得ρ液=0.9×103 kg/m3。
5.(1)降低重心
(2)等于 等于 
(3)越小
(4)ρ水
(1)重心越低,稳度越大,故竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液面上。(2)密度计不管放入哪种液体中,均漂浮,所以密度计所受浮力都等于自身的重力;将密度计放入水或盐水中时,均漂浮,浮力相等,根据浮力的产生原因:浮力的大小等于浸入液体中的物体上、下表面的压力差,可知竹筷下表面所受水的压强与其下表面所受盐水的压强相等。(3)同一密度计,在不同液体中所受的浮力相同,液体密度越大,其排开液体的体积越小。(4)在水和盐水中受到的浮力相等,即ρ水gS(L-h1)=ρ盐水gS(L-h2),则ρ盐水=ρ水。
6.1.2 1.2×103 
铝块的体积:V=0.1 dm3=1×10-4 m3,
由ρ=可得铝块的质量:m=ρ铝V=2.7×103 kg/m3×1×10-4 m3=0.27 kg,铝块的重力:G=mg=
0.27 kg×10 N/kg=2.7 N,铝块所受的浮力:F浮=G-F示=2.7 N-1.5 N=1.2 N;铝块浸没在液体中,则V排=V=1×10-4 m3,由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度:ρ液===1.2×103 kg/m3。
7.(1)刻度尺 
(2)15 1.5 
(3)先变小后不变 
(4)5 (5)3 
(6)500 
(1)实验中,需要测量物体A下表面离水面的距离,因此还需要的测量工具是刻度尺。
(2)由图乙可知,弹簧测力计的分度值为1 N,其示数为G=15 N;物体的质量:m===1.5 kg。
(3)当物体从h=0 cm到h=20 cm的过程中,物体排开水的体积先增大后不变,根据阿基米德原理可知,其浮力先增大后不变,所以弹簧测力计的示数先变小后不变。
(4)当h=10 cm时,物体刚好浸没在水中,弹簧测力计的示数为F1=10 N,物体A受到的浮力为
F浮=G-F拉=15 N-10 N=5 N。
(5)由公式F浮=ρ液gV排得,物体A的体积:
VA=V排===5×10-4 m3,
物体A的密度:
ρ===3×103 kg/m3=3 g/cm3。
(6)物体浸没时排开水的体积:
V排=V物=S物h物=50 cm2×10 cm=500 cm3;
排开水的深度:h===5 cm=0.05 m,
增加的压强:Δp=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa。
8.ρ水(V2-V1) V3-V1 ρ水
图乙中,木块漂浮,F浮=G=G排,m=m排=ρ水(V2-V1),由图甲、丙可知,木块的体积:V=V3-V1,则木块的密度:ρ==ρ水。
9.(1)50 (2)甲 乙 0.1 (3)2.5
(3)V石排=70 cm3-60 cm3=10 cm3=10-5 m3,V石=54 cm3-50 cm3=4 cm3;
G石=F浮=ρ水gV石排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-5 m3=0.1 N,m石===0.01 kg=10 g;
ρ石===2.5 g/cm3。
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