苏科版物理八年级下册课课练：专题训练：利用浮力测密度（含答案）

数学
化学
专题训练
[利用浮力测密度]
类型一　“称重法”测密度(V物=V排)
　　方法诠释:(1)求固体密度:①求质量:用弹簧测力计测出物体的重力G,通过重力计算出质量m.②求体积:根据F浮=G-F计算出浮力(F为物体浸没在水中时弹簧测力计的示数),再根据阿基米德原理的推导式可得V排=,因为浸没,所以V物=V排.③求密度:根据ρ=求出密度.
(2)求液体密度:①求体积:根据F浮=G-F求出物体浸没在水中时所受的浮力,根据V物=V排=求出物体体积.②求密度:根据F浮'=G-F'求出物体浸没在未知液体中的浮力,由ρ液=求出未知液体的密度.
1.小华用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度.
(1)测量前,应检查弹簧测力计指针是否指在　　　　刻度线上.
(2)把适量的酱油装入塑料袋,排出空气后扎紧口,用弹簧测力计测出其重力为3.6 N,然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中,如图所示,弹簧测力计的示数为　　　　N.
(3)水的密度为1.0×103 kg/m3,可算出酱油的密度为　　　　　kg/m3.(g取10 N/kg)
(4)小华想用上述器材继续测量白酒的密度,但白酒的密度比水小.请帮她想出一个可行的办法并简要说明:
　.
2.(2020常州改编)创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,实验步骤如图下:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;
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,问:
(1)该小球的密度为　　　　kg/m3.
(2)未知液体的密度　　　　kg/m3.
(3)该密度计的最大测量值是　　　　kg/m3.
(4)在测量范围内,某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为ρ待测液体=　　　　　　,则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布　　　　　(选填“均匀”或“不均匀”).
类型二　“浮沉法”测密度
　　方法诠释:一般由“漂浮”得出物重或质量,G=F浮=G排=ρ液V排g、m=m排;由“浸没”得出物体的体积,V=V排;进而根据ρ=求出密度.
3.把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲所示),则木块的质量为　　 　　;用细针将该木块缓慢压入水中(细针的体积可忽略),溢水杯底部受到水的压强将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”);当木块全部压入水中静止时,溢出水的总体积为V2(如图图乙所示),木块的密度为　　　　.(水的密度用ρ水表示,结果用已知和所测得的物理量符号表示)
4.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,让小矿石沉入量筒底,如图图丁所示,则:(g取10 N/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.
类型三　“漂浮法”测密度
　　方法诠释:(1)在一种液体中漂浮时,F浮=G,ρ液V排g=ρ物V物g,得ρ液=ρ物或ρ物=ρ液.
(2)自重不变的物体在不同的液体中漂浮时,浮力相等,露出液面的体积不同,V排不同,根据ρ1V排1=ρ2V排2计算密度.
(3)底面积不变、自重变化的物体在不同液体中漂浮时,一般物体浸入液体的深度已知(或浸入深度的比例已知),应用平衡力、阿基米德原理和比例式解题.
5.将一重力为4 N的金属柱形容器,开口向上放入水中,有的体积露出水面.若在容器内装入100 cm3的某种液体后,容器有的体积没入水中,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则容器的容积是　　　　　m3(容器壁厚度不计),装入容器内的液体的密度是　　　　　kg/m3.
6.利用浮力知识测量一正方体木块的密度:
(1)先用刻度尺量出正方体木块的边长L1.
(2)将木块放在水中,木块漂浮,用刻度尺量出木块露出水面的高度L2.
(3)将木块放在盐水中,木块漂浮,用刻度尺量出木块露出盐水面的高度L3.
(4)木块的密度为　　　　ρ水;盐水的密度为　　　　ρ水.
类型四　“测排法”测密度
　　方法诠释:利用天平测出物体的“体积”,物体体积等于浸没时排开液体的体积,V=V排=.
7.某同学想测出一块鹅卵石的密度,于是他找来如图下器材:天平(含砝码)、一个烧杯、细线(质量和体积均不计)、足量的水.调节天平横梁在水平位置平衡后,进行了如图下操作:
a.如图甲所示,鹅卵石的质量为　　　　g.
b.如图图乙所示,在烧杯中装入适量的水,用调好的天平测得其总质量为72 g.
c.如图图丙所示,吊起用细线系好的鹅卵石,使其浸没在水中(不接触容器壁和容器底),此时测得总质量为97 g.
d.该同学求出的鹅卵石的体积为　　　cm3,鹅卵石的密度为　　　　kg/m3.
答案
专题训练(八)　利用浮力测密度
1.(1)零　(2)0.6　(3)1.2×103
(4)将适量的水装入塑料袋,用弹簧测力计提着塑料袋浸没在装白酒的烧杯中
(1)使用弹簧测力计前应先“校零”,即检查指针是否指在零刻度线上.
(2)由图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2 N,则弹簧测力计的示数是0.6 N.
(3)把装有酱油的塑料袋浸没在水中时,忽略塑料袋的体积,酱油的体积等于排开水的体积,即V酱油=V排;酱油的重力:G= mg=ρ酱油V酱油g=3.6 N①,酱油浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F拉=3.6 N-0.6 N=3 N=ρ水V排g②.
====1.2,所以ρ酱油=1.2ρ水=1.2×103 kg/m3.
(4)酒精的密度小于水的密度,所以装酒精的塑料袋无法像装酱油的塑料袋一样浸没在水中.反过来,如图果烧杯中装酒精,塑料袋装水,则装水的塑料袋可以浸没在酒精中,从而测出酒精的密度.
2.(1)5×103　(2)2×103
(3)5×103　(4)　均匀
(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=5 N;根据F浮=ρ液V排液g可得,液体的最大密度:ρ液最大===5×103 kg/m3;
(4)在测量范围内,根据F浮=G-F'和F浮=ρ液V排液g可得,液体密度的表达式:ρ待测液体===;因ρ待测液体与F成一次函数,所以该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀.
3.ρ水V1　不变　　 图甲中木块在水中漂浮,则F浮=G;由题知,此时木块排开水的体积为V1,则木块所受的浮力F浮=ρ水V1g,所以ρ水V1g=G=mg,则木块的质量m=ρ水V1;用细针将该木块缓慢压入水中,虽然有水溢出,但溢水杯中水的深度不变,根据p=ρgh可知,水杯底部受到水的压强将不变;木块完全浸入水中时所排开水的体积等于木块的体积,由题意知木块的体积V=V2,则木块的密度:ρ==.
4.(1)50　(2)甲　乙　0.1　(3)2.5
5.6×10-4　1.5×103
金属容器漂浮,F浮=G容器=4 N.
金属容器排开水的体积:V排===4×10-4 m3,
因为的体积露出水面,所以金属容器的容积:V容器==×4×10-4 m3=6×10-4 m3.装入液体后的浮力:F浮'=ρ水V容器g=1.0×103 kg/m3××6×10-4 m3×10 N/kg=5.5 N,装入液体后的浮力等于金属容器的重力加上液体的重力,所以G液=F浮'-G容器=5.5 N-4 N=1.5 N,容器内液体的密度为ρ===1.5×103 kg/m3.
6.(4)　
7.a.67　d.25　2.68×103