人教版物理八年级下第十章10.3细化知识点同步练习———用浮力求密度(5)

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名称 人教版物理八年级下第十章10.3细化知识点同步练习———用浮力求密度(5)
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科目 物理
更新时间 2022-11-28 10:35:18

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人教版物理八年级下第十章10.3细化知识点同步练习———用浮力求密度(5)
一、实验探究题
1.(2021·鞍山)小云实验小组用如图甲所示的实验装置探究浮力的大小跟哪些因素有关。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与   有关。
(2)分析c、d两次实验可知:浸没在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度   。
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与   有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将   。(填“偏大”或“偏小”)。
(5)完成上述实验后,小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面的高度为 ;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度 ;
③   ,用刻度尺测得水面的高度为 ;
④金属块的密度    。(用 、 、 、 表示)
【答案】(1)排开液体的体积
(2)无关
(3)液体的密度
(4)偏大
(5)在②的基础上,将金属块从烧杯中取出,慢慢放入水槽内的水中,使其浸没在液体中,用刻度尺测得水面的高度为 ;
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)图a中测力计的示数为物体的重力G。物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另一个因素不变,由b、c两次实验知,排开液体的密度相同,排开液体的体积不同,根据称重法测浮力
可得出b、c两次实验浮力的大小不同,故分析b、c两次实验可得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关。
(2)分析c、d两次实验可知,物体浸在液体的体积和密度相同,而深度不同,由称重法测浮力,物体受到的浮力相同,故得出:浸没在在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度无关。
(3)分析c、e两次实验可知,物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,由称重法测浮力,物体受到的浮力不相同,故分析c、e两次实验得出:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,因物体上沾有水,故测量出的重力偏大,根据称重法测浮力,则测得的浮力将偏大。
(5)①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面的高度为 ;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度 ;
在①中,空烧杯处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力
在②中,烧杯处于漂浮状态,烧杯受到的浮力等于空烧杯的重力与金属块的重力之和
两式相减得增加的浮力为
根据阿基米德原理有

故石块的质量为
③为得出金属块的密度,根据 ,求出金属块的体积即可。在②的基础上,将金属块从烧杯中取出,慢慢放入水槽内的水中,使其浸没在液体中,用刻度尺测得水面的高度为 ,则金属块的体积为
④金属块的密度
【分析】(1)液体密度相同、排开液体的体积不同,可以探究浮力和排开液体体积的关系;
(2)物体浸入液体中受到的浮力和深度无关;
(3)当物体排开液体的体积相同时,可以探究浮力和液体密度的关系;
(4)当物体上沾有水,利用物体的重力和浸入液体中测力计示数差计算浮力时,浮力偏大;
(5)根据物体漂浮时液面高度差可以计算物体的质量;根据物体浸没在液体中液面高度差计算物体的体积;利用物体的质量和体积的比值计算密度。
2.(2020·鞍山)如图所示为小聪同学利用未知液体来测量小石块密度的实验操作:
(1)如图甲所示,小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是   。
(2)小聪纠正错误后,正确测量出了小石块的质量m石(如图乙所示),并由图丙测出了小石块的体积V石=   cm3,则小石块的密度ρ石=   g/cm3。
(3)小聪还想测出量筒中未知液体的密度,他利用弹簧测力计只增加一个操作步骤,便完成了该实验。新增操作步骤:   ,读出弹簧测力计的示数为F。未知液体密度的表达式:ρ液=   (用字母表示,不必代入数值)。
【答案】(1)游码没有移到标尺左端的零刻线处
(2)20;2.8
(3)用弹簧测力计吊着小石块,将小石块浸没在装有未知液体的量筒内;
【知识点】密度公式及其应用;设计实验测密度;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)调节天平横梁平衡时,应先把游码移到标尺左端的零刻度,再调节平衡螺母,由图甲可知,小聪在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是游码没有移到标尺左端的零刻线处。(2)由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,小石块的质量为m石=50g+5g+1g=56g
由图丙知,量筒的分度值为2mL,量筒内水的体积为60mL,小石块放在量筒后读数为80mL,所以小石块的体积V=80mL-60mL=20mL=20cm3
所以小石块的密度 (3)要测量未知液体的密度,可增加步骤:用弹簧测力计吊着小石块,将小石块浸没在装有未知液体的量筒内,记下弹簧测力计的示数F;则小石块受到的浮力为F浮=G-F
小石块的体积V=V2-V1
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,液体的密度为
【分析】(1)调节天平平衡时,游码先归零;(2)根据天平上砝码和游码位置测量质量,根据量筒中液面高度测量体积,质量和体积的比值计算密度;(3)根据物体的重力和进入液体中测力计示数差计算浮力,利用浮力和排开液体的体积可以计算液体密度大小。
3.(2020·丹东)小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。
(1)测量过程如下:
①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的   ,天平平衡。
②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为   g。
③用量筒测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体测量过程如图乙所示)。该固体的体积为   cm3。
④该固体的密度为   kg/m3。
(2)实验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,细线、烧杯和足量的水又测出了小金属球的密度,具体过程如下:
①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;
③该小金属球的体积V小金属球=   (用字母表示,水的密度为ρ水);
④该小金属球的密度ρ小金属球=   (用字母表示,水的密度为ρ水)。
【答案】(1)中线处;16.4;20;0.82×103
(2);
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,天平平衡。②图甲中该固体的质量m=10g+5g+1.4g=16.4g③图乙中该固体的体积V=60mL-40mL=20mL=20cm3④该固体的密度 (2)③小金属球受到的浮力
因为小金属球浸没水中,所以小金属球的体积 ④小金属球的质量
小金属球的密度
【分析】(1)①调平天平遵循左偏右调、右偏左调的原则,使指针指在分度盘的中线处,天平平衡;②读取天平的示数时应将砝码质量与游码示数相加;③通过量筒两次的示数之差可以求出该固体的体积;④该固体的密度可利用密度的公式计算得出;(2)③利用称重法测量小金属球浸没水中受到的浮力;利用阿基米德原理求出金属块排开水的体积(小金属球的体积);④根据小金属球的重力求出其质量,再利用密度公式求小金属球的密度。
4.(2020·本溪)开原以盛产大蒜闻名,小越想知道开原大蒜的密度,他将一些蒜瓣带到学校测量。
(1)他将天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端零刻度线处,指针静止时指在分度盘右侧,他应向   (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为   g;
(3)他将蒜瓣放入装有25mL水的量筒中,水面上升到图乙所示的位置,蒜瓣的体积为   cm3,密度为   kg/m3;
(4)小越对实验进行评估,觉得蒜瓣太小,测得体积的误差较大,导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案,其中合理的是______(填字母);
A.换量程更大的量筒测量
B.测多个蒜瓣的总质量和总体积
C.换分度值更大的量筒测量
(5)同组的小爱同学测得一个装饰球A的密度为ρ0,他们想利用它测量一杯橙汁的密度,发现装饰球A在橙汁中漂浮,于是选取了测力计、细线和一个金属块B,设计了如图丙所示的实验过程:
①用测力计测出装饰球A的重力为G;
②将装饰球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在橙汁中静止,读出测力计的示数为F1;
③将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出测力计的示数为F2。
根据②、③两次测力计示数差可知   (填“装饰球A”或“金属块B”)受到的浮力。橙汁密度的表达式ρ橙汁=   。(用ρ0和所测物理量字母表示)
【答案】(1)左
(2)5.4
(3)5;1.08×103
(4)B
(5)装饰球A;
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)发现指针静止时指在分度盘右侧,则应将平衡螺母向左调节,使天平横梁在水平位置平衡。(2)由图甲可知蒜瓣的质量m=5g+0.4g=5.4g(3)由图乙可知,水和蒜瓣的总体积为30mL,蒜瓣的体积V=30mL-25mL=5mL=5cm3
蒜瓣的密度 (4)A.蒜瓣的体积较小,换量程更大的量筒测量,读取的示数没有发生变化,测得体积的误差仍然较大,不符合题意。
B.密度是物质一种特性,与质量和体积无关,测多个蒜瓣的总质量和总体积,多个蒜瓣的密度和一个蒜瓣的密度相同,多个蒜瓣的体积变化比较大,读取的示数更准确,测量的误差较小,符合题意。
C.换分度值更大的量筒测量,测得体积的误差更大,不符合题意。
故答案为:B。(5)将金属块B浸没在橙汁中静止F1=G总-F浮B
将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止F2=G总-(F浮A+F浮B)
F1-F2=G总-F浮B-[G总-(F浮A+F浮B)]=F浮A
装饰球AVA=
由阿基米德原理得到F浮A=F1-F2=ρ橙汁gV排=ρ橙汁gVA=ρ橙汁g =ρ橙汁
ρ橙汁=
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;(2)根据天平上砝码和游码的位置测量质量;(3)根据量筒中液面高度测量体积,利用质量和体积的比值计算密度;(4)微小物体测量质量和体积时,利用累计法,减小误差;(5)根据物体重力和进入液体中测力计的示数差计算浮力;利用浮力和重力计算未知液体密度。
5.(2019·沈阳)小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮   G萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排   V萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至   为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
(4)水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝=   。
【答案】(1)=
(2)=
(3)标记处
(4) ρ水
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)当萝卜漂浮时,浮力和重力相等;(2)由于萝卜浸没,排开的体积等于物体的体积;(3)利用容器中水面和萝卜漂浮时的液面差计算萝卜排开的水的体积,从而计算萝卜的质量,根据萝卜浸没时排开酒精的体积计算萝卜的体积;(4)萝卜的密度为。
【分析】(1)漂浮的物体根据二力平衡,浮力等于重力;
(2)沉底的物体排开的液体体积和物体的体积相等;
(3)根据漂浮时物体排开的液体质量计算物体质量,根据物体排开的液体体积计算物体体积;
(4)利用质量和体积的比值计算密度。
6.(2019·营口)小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石,他们想知道这些鹅卵石的密度,便各自选取了一块鹅卵石,分别进行了如下实验:
(1)小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验:
①他把天平放在水平桌面上,发现指针偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)旋动,使天平横梁平衡;
②小明将鹅卵石放在天平左盘中,横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则鹅卵石的质量为   g;
③用细线拴好鹅卵石,把它放入盛有30mL水的量筒中,水面到达的位置如图乙所示,则鹅卵石的体积为   cm3,鹅卵石的密度为   kg/m3。
(2)小华利用形状规则且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度,其测量方法如下:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
A.如图丙所示,小华将物块放入水平桌面上的水槽中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm;
B.如图丁所示,将鹅卵石放在物块上,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.4cm;
C.如图戊所示,用细线将鹅卵石系在物块下方,然后放入水中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm。
①丙图中物块下表面受到的水的压强p=   Pa;
②鹅卵石的质量m=   g;
③鹅卵石的体积V=   cm3;
④鹅卵石的密度ρ=   kg/m3。
【答案】(1)左;27.4;10;2.74×103
(2)400;360;120;3×103
【知识点】固体密度的测量;阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)①把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
②天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,即m=20g+5g+2.4g=27.4g。
③鹅卵石的体积为:V=50mL﹣40mL=10mL=10cm3,
鹅卵石的密度为:ρ 2.74g/cm3=2.74×103kg/m3;(2)①丙图中物块下表面距离水的深度h1=10cm﹣6cm=4cm,
下表面受到水的压强:p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;
②如图丙,木块漂浮在水面上:G木=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh1,G木=ρ水gSh1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
如图丁,鹅卵石放在木块上,木块还是漂浮在水面上:G手镯+G木=F'浮=ρ水gV'排=ρ水gSh2,
h2=10cm﹣2.4cm=7.6cm,
G鹅卵石+G木=ρ水gSh2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①得,鹅卵石的重力:G鹅卵石=ρ水gS(h2﹣h1),
鹅卵石的质量:m鹅卵石 ρ水S(h2﹣h1)=1.0g/cm3×100cm2×(7.6cm﹣4cm)=360g,
③如图戊,鹅卵石吊在木块的下端,鹅卵石和木块漂浮在水面上,
h3=10cm﹣3.6cm=6.4cm,
G鹅卵石+G木=F'浮=ρ水gV'排=ρ水g(Sh3+V鹅卵石)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
由②③可得ρ水gSh2=ρ水g(Sh3+V鹅卵石),
所以,鹅卵石的体积为:V鹅卵石=S(h2﹣h3)=100cm2×(7.6cm﹣6.4cm)=120cm3;
④鹅卵石的密度:ρ 3g/cm3=3×103kg/m3。
故答案为:(1)①左;②27.4;③10;2.74×103;(2)①400;②360;③120;④3×103。
【分析】(1)①调节天平平衡时,螺母反指针.
②天平在读数时应将砝码质量与游码示数相加.
③浸没在液体中的国体体积等于固体浸没水前后的液面对应的体积差,再根据密度公式ρ=计算鹅卵石的密度.
(2)①利用公式p=ρgh计算液体产生的压强.
②鹅卵石漂浮在水面上,总体浮力等于总体的重力,列出等式,求出鹅卵石的重力,进一步可知鹅卵石的质量.
②鹅卵石在木块上面和在木块下面,总重相同,总体漂浮在水面上,浮力相同,排开水的体积相同,根据排开水的体积相同,求出鹅卵石的体积.
④利用密度公式ρ=求得鹅卵石的密度.
7.(2019·阜新)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:
a.将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材。
b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过金属体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①~⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1~F5。
c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐,并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。
(1)图乙中   (选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。在图⑤中,金属体所受到的浮力F浮=   (用测量器的字母来表示)。
(2)图乙中   (选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。金属体的体积V=   (用已知量ρ水、g和测量器的字母来表示)。
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,可知图⑤、⑥中,F5   F6(选填“>、=、<”),图⑥中盐水密度:ρ盐水=   (用已知量ρ水和测量器的字母来表示)。
【答案】(1)①②③④;F1-F5
(2)①④⑤;
(3)>;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)根据控制变量法知,要探究浮力的大小跟物体排开液体的体积的关系,需要控制液体的密度不变,改变排开液体的探究,图④②③④符合题意;根据称量法知,在图④中,金属体所受到的浮力F浮=F1-F5;(2)要探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变深度,图①④④符合题意;根据阿基米德原理F浮=F1-F5=Pz水gV排,F1-F5则金属体的体积V=V排= (3)浮力的大小跟液体的密度有关,液体的密度越大,浮力越大,因为盐水的密度大于水的密度,物体在盐水中的浮力大,根据称量法F浮=G-F知盐水中的弹簧测力计的拉力小,即F5>F6;图⑥中物体受到的浮力为:F盐水=F1-F6,根据阿基米德原理知F盐水=p盐水V排g=F1-F6,盐水密度: 。
答案为:(1)①②③④,F1-F5(2)①④⑤, (3)>,
【分析】(1)浸在液体中的物体受到液体的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,根据控制变量法分析解答;浮力大小等于重力与弹簧测力计的拉力之差.
(2)要探充浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变深度,据此分析解答;再根据阿基米德原理分析解答.
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,液体的密度越大,浮力越大,根据称量法得出拉力的大小.
8.(2013·丹东)做“探究浮力的大小跟什么因素有关”的实验时,小强组内同学利用弹簧测力计、铁块、水(已知密度为ρ水=1.0×103kg/m3)、牛奶、烧杯、细线等实验器材合作完成下面的实验.如图所示:
(1)分析比较实验序号①、②、③可知,弹簧测力计的示数逐渐   (填“变大”“变小”或“不变”).
(2)由实验序号   可探究,浮力的大小与液体密度有关.
(3)通过实验,他们发现利用这些器材还可以测出牛奶的密度,实验步骤如下,请你将实验步骤补充完整.
①用细线拴住铁块挂在弹簧测力计下,测出铁块的重力为G;
②将挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中,   ;
③将挂在弹簧测力计下的铁块从水中取出擦干,   ,记下弹簧测力计的示数F2;
④计算牛奶密度数学表达式为ρ牛奶=   (用字母表示).
【答案】(1)变小
(2)③④
(3)记下弹簧测力计的示数F1;再将铁块浸没在牛奶中;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)弹簧测力计的拉力F=G﹣F浮;如图所示,③图中排开水的体积大于②图,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,③图中F浮大,故③图中弹簧测力计的示数小;(2)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,探究浮力的大小与液体密度的关系,应控制排开液体体积相同,③、④两图符合题意;(3)②用弹簧测力计测出铁块在水中的示数,记下弹簧测力计的示数F1;
③用弹簧测力计测出铁块在牛奶中的示数,记下弹簧测力计的示数F2;
④由称重法测浮力和阿基米德原理可知,铁块在水中的浮力F水=G﹣F1=ρ水gV排,故排开水的体积 ;铁块在牛奶中的浮力F牛奶=G﹣F2=ρ牛奶gV排,故排开牛奶的体积 ;因为铁块先后浸没在水和牛奶中,即排开水的体积和排开牛奶的体积相等,即 = ,故 .故答案为:(1)变小;(2)③、④;(3)②记下弹簧测力计的示数F1;③再将铁块浸没在牛奶中;④ .
【分析】(1)由称重法测浮力可知,弹簧测力计的拉力F=G﹣F浮;(2)由阿基米德原理可知,探究浮力的大小与液体密度的关系,应控制排开液体体积相同;(3)分别测出在水和牛奶中弹簧测力计的示数后,用称重法表示出浮力的大小,由于排开液体体积相同,故再结合阿基米德原理可得到牛奶的密度.
9.(2021·本溪模拟)小亮做了下面两个实验,请回答下列问题:
(一)探究“浮力大小跟哪些因素有关”和“阿基米德原理”
(1)如图甲所示,金属块在b图中受到的浮力为   。比较a、d两图与   两图中弹簧测力计的示数差可以得出:物体排开液体体积相同时,   越大,物体受到的浮力越大。
(2)小亮通过a、e两图的操作分别测出了金属块和空桶的重力,为了验证阿基米德原理,接下来他在b、c、d三个图中   (填“必须读出b”、“必须读出c”、“必须读出d”或“任意读出一个”)图中的弹簧测力计示数,并测出对应的小桶和液体的总重即可。通过实验可以得出阿基米德原理的正确公式为   。
(3)(二)测量桶(桶壳)的密度
⑴他取来桶和另一个较大的桶,先用弹簧测力计测出空桶的重力为GA;
⑵再用弹簧测力计测出空桶B的重力为GB;
⑶如图乙所示,使桶口朝上向下压入装满水的溢水杯中,使桶的桶口刚好与溢水杯中水面相平(此过程中没有水进入桶),用桶B收集溢出的水,并用弹簧测力计测出桶B及桶内水的总重为;
⑷将桶从水中取出,将桶B内的水倒入桶A直至倒满(水未溢出),并用弹簧测力计测出此时桶B及桶内水的总重为;
⑸桶(桶壳)体积可以通过步骤(4)和步骤   [填“(2)”或“(3)”]得出;
⑹桶(桶壳)密度表达式为:   。(水的密度用表示)
【答案】(1)1.4;a、c;液体密度
(2)任意读出一个;
(3)(2);
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(一)(1)如图甲所示,金属块在b图中受到的拉力为3.6N,浮力为F浮1=G-F1=5N-3.6N=1.4N
比较a、d两图,物体受到的浮力F浮3=G-F3=5N-2.8N=2.2N
比较a、c两图,物体受到的浮力F浮2=G-F2=5N-3N=2N
物体排开液体的体积相同,盐水的密度较大,盐水中受到的浮力较大,可以得到物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(2)通过a、e两图的操作分别测出了金属块和空桶的重力,在b、c、d三个图中任意读出一个图中的弹簧测力计示数,由称重法得到金属块受到的浮力。
测出对应的小桶和液体的总重,可以得到排开液体的重力,得出阿基米德原理的正确公式为F浮=G排。
(二)(5)由步骤(4)和步骤(2)得到A桶的容积VA=V水=
(6)桶(桶壳)密度
【分析】(一)(1)利用二次称重法,浮力的大小等于a图弹簧测力计示数减b图弹簧测力计示数;比较a、d两图与a、c两图中弹簧测力计的示数差可以得出物体受到的浮力与液体密度的关系。
(2)阿基米德原理是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。此原理适用于部分或全部浸入静止流体中的物体。
(二)(5)由步骤(4)和(2)可得出B桶内剩余水的体积,而桶壳的体积就等于B桶内剩余水的体积。
(6)由桶A的重力可表达出桶A的质量,已知质量和体积,根据密度公式即可推出桶A的密度表达式。
10.(2021·阜新模拟)小明用“天平和量筒测量酱油的密度”的实验。
(1)实验原理是   ;
(2)小明先将放在水平桌面上的托盘天平调节平衡。接下来按照下面步骤开始操作:
①用量筒先测出酱油的体积,示数如图乙所示;
②测出空烧杯的质量为18g;
③将量筒中的酱油全部倒入烧杯中,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示为   g;则酱油的密度为   kg/m3,此实验方法测出酱油的密度会   (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、分别装有适量酱油水和水的烧杯等器材,同样可以测出酱油密度(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酱油的密度表达式ρ酱油=   。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水)
【答案】(1)
(2)62;1.1×103;偏小
(3)浸没在盛有适量酱油的烧杯中;
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量;弹簧测力计及其使用;浮力的利用
【解析】【解答】(1)测量酱油的密度,用天平称出质量,量筒测出体积,进行实验的原理是。
(2)由图甲可知,烧杯和酱油的总质量
酱油的质量
由图乙可知,酱油的体积
酱油的密度
量筒中会有酱油残留,测出的质量偏小,由可知,在体积一定时,测出酱油的密度会偏小。
(3)分别测出在水和酱油中弹簧测力计的示数后,用称重法表示出浮力的大小,由于排开液体体积相同,故再结合阿基米德原理,可得到酱油的密度,故取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在盛有适量酱油的烧杯中,记下弹簧测力计示数为F2。
由称重法测浮力和阿基米德原理可知,小石块在水中受到的浮力
排开水的体积
小石块在酱油中受到的浮力
排开酱油的体积
因为小石块先后浸没在水和酱油中,即排开水的体积和排开酱油的体积相等,即
解得
【分析】(1)测量密度的原理是;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;测量质量偏小,计算的密度偏小;
(3)利用浮力测量物体的密度时,先测量物体的重力、物体浸入水中时的浮力,物体浸入未知液体中的浮力;根据水中的浮力和密度计算排开液体的体积,根据未知液体中的浮力和排开的体积,计算密度。
11.(2021·和平模拟)现有实验器材如下:弹簧测力计、电子秤、底面积为20cm2圆柱体、细线、两个圆柱形薄玻璃容器中分别装有体积相等的水和某种液体。小虎选用上述器材进行探究实验,实验过程和实验数据如图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
A.B.C.D.E.
(1)通过比较A、D两幅图可以得出圆柱体浸没在水中时受到的浮力为   N;
(2)小虎通过比较B、C、D三幅图得出浮力大小与浸在液体中的深度有关的结论,利用图中器材验证该结论是否正确的方法是   。
(3)根据已有条件,可以得出E图中液体的密度是   kg/m3;
(4)C图中圆柱体底部所处的深度是   cm。如果在实验中不小心将圆柱体碰到容器底且与容器底有力的作用,则测出的浮力将   (选填“偏大”或“偏小”);
(5)完成上述实验后,小虎又利用电子秤进行探究实验,操作步骤如下:
A.将装有适量水的容器放在电子秤上,打开开关并设置归零
B.如图乙所示,用细线系住圆柱体,手提细线将圆柱体缓慢浸没在容器内的水中,读出电子秤的示数为m1;
C.松开细线,使圆柱体沉入容器底部,待电子秤示数稳定后,读出其示数为m2;
D.则圆柱体的密度为   (用字母m1、m2和ρ水表示)。
【答案】(1)3
(2)控制排开水的体积相同,改变深度,比较弹簧测力计的示数
(3)0.8×103
(4)10;偏大
(5)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)通过比较A、D两幅图,根据称重法可知,可以得出圆柱体浸没在水中时受到的浮力为10N-7N=3N
(2)小虎的方法不能得出这个结论,通过比较B、C、D三幅图得出浮力大小与浸在液体中的深度有关的结论,根据控制变量法思想,可以控制排开水的体积相同,改变深度,比较弹簧测力计的示数。
(3)根据已有条件,通过比较A、E两幅图,可以得出圆柱体浸没在液体中时受到的浮力为10N-7.6N=2.4N

联立可得
(4)C图中根据阿基米德浮力原理可知
可知圆柱体底部所处的深度是
如果在实验中不小心将圆柱体碰到容器底且与容器底有力的作用,在竖直方向受到向下的重力、向上的支持力及浮力,则测出的浮力将偏大。
(5)将装有适量水的容器放在电子秤上,打开开关并设置归零;用细线系住圆柱体,手提细线将圆柱体缓慢浸没在容器内的水中,读出电子秤的示数为m1;根据力的相互作用性,可知
松开细线,使圆柱体沉入容器底部,待电子秤示数稳定后,读出其示数为m2;可知圆柱体重力为
联立可得圆柱体的密度为
【分析】(1)根据F浮=G-F求浮力大小。
(2)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和液体体积有关,研究浮力的大小与浸在液体中的深度有关,要控制排开液体的体积和液体密度相同。
(3)根据F浮=ρ水gV排求出在物体在D中排开水的体积,根据称重法求出物体在液体中受到的浮力;根据阿基米德原理求出液体的密度。
(4)根据称重法求出浮力的大小,根据阿基米德原理求出圆柱体排开的水的体积,再根据V=Sh求出深度;如果在实验中不小心使C图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,测力计示数变小。
(5)将装有适量水的烧杯放在电子秤上,打开开关并归零;用细绳系住圆柱体,手提细绳将圆柱体缓慢浸没烧杯中的水中(圆柱体不触碰烧杯底部),读出电子秤的示数为m1,为圆柱体排开水的质量,然后可求得圆柱体排开水的体积;松开细绳,使圆柱体沉入烧杯底部,待电子秤示数稳定后,读出其示数m2,据此求出圆柱体的质量,然后利用密度公式可求得圆柱体密度。
12.(2019八下·丹东期中)小雨在完成“探究浮力的大小”的实验中.他的实验操作步骤如图所示,实验过程如下.
(1)A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的   ;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时   ;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材.
(2)请根据小雨的实验过程回答下面问题:指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:   .
(3)指出上面实验操作中的一处错误:   .
(4)如果用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验,那么与上述操作不同的一个步骤是   (填字母).
(5)小雨又用以下器材测出小石子的密度:装有适量水的量筒一个、果冻盒(直径小于量筒直径)一个、小石子.请你写出实验操作步骤和小石子密度表达式(用已知及测出的物理量符号表示,水的密度为ρ水).
①操作步骤:
A、把果冻盒开口向上放入量筒内,漂浮在水面上,记下水面的示数V1;
B、   
C、将果冻盒内的小石子沉入量筒水中,记下水面的示数V3.
②小石子密度:ρ石=   .
【答案】(1)重力;读出弹簧测力计的示数
(2)用弹簧测力计测出空小桶的重力
(3)B中的溢水杯没装满
(4)C
(5)小石子放入量筒中果冻盒中漂浮,记下水面示数V2;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)A. 弹簧测力计是测力的工具,由图A可知,为重力;
C. 根据称重法测出物体即橡皮浸没水中的示数,应为读出弹簧测力计的示数;
回答问题按照验证阿基米德原理的实验过程:
A. 用弹簧测力计测出小桶的重力;
B. 用弹簧测力计测出固体的重力;
C. 在溢水杯中盛满水,将固体慢慢浸入水中,记下拉力;同时使溢出的水流入小桶;
D. 用弹簧测力计测出小桶和溢出的水的总重力,求出排出的水重力.
故由验证阿基米德原理的实验过程的以上分析可得(2)测量空桶的重力
结合图B可得(3)在B步骤中,由图可知水面没有达到溢水口(或水没有注满)(3)C,此时弹簧测力计示数为零,不需要弹簧测力计
把石子放在果冻盒中,果冻盒还是漂浮在水面上,记下水面对应的刻度值V2;
取出果冻盒,把石子浸没在水中,记下水面对应的刻度值V3.
石子放在烧杯里,小烧杯还是漂浮在水面上: G石=F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2-V1),
石子的重力:G石=ρ水g(V2-V1),
石子的质量:m石= =ρ水(V2-V1),
由AC得,石子的体积:V=V3-V1,
石子的密度:ρ= = .
【分析】(1)结合阿基米德原理可以看出,需要利用称重法测量物体受到的浮力,再测量排开水的重力,进而比较其大小;
(2)测量装有水的总重和空桶的重力做差即为排开水的重力;
(3)当溢水杯装满水时,排开的水才等于溢出的水;
(4)结合第一问的实验步骤排序即可;
(5)结合题目给出的条件,利用密度公式求解物体密度的表达式即可。
13.(2017八下·路南期末)小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,做了如图所示的实验:
(1)比较甲和乙可知,物体受到的浮力F浮=   (用图中的物理量符号表示).
(2)分析乙和丙可知,物体受到的浮力大小关系为:F浮1   F浮2(选填“大于”、“等于”或“小于”).可以得到的结论是,当液体密度相同时,物体排开的液体体积越大,受到的浮力   .
(3)通过乙和丁的探究,不能得到浮力大小与液体密度的关系,其原因是   不同 .
(4)通过图   可以求得盐水的密度,ρ盐水=    (用图中的已知量表示,水的密度为ρ水).
【答案】(1)G - F1
(2)大于;越大
(3)排开液体体积(或V排)
(4)甲、丙、丁;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由甲图可知物体的重力为G;乙图中物体受到重力、拉力和浮力的作用,根据力的平衡条件可得G=F1 +F浮 ,所以物体受到的浮力F浮 =G-F1 ;(2)比较乙和丙两图可知,丙中弹簧测力计的示数大乙的示数,即F1 <F2 ,由F浮 =G-F示 可知,乙图中物体受到的浮力大于丙图中物体受到的浮力,F浮1>F浮2 ;在图乙、丙中,液体的密度不变,而排开液体的体积不同,浮力不同,由此说明:当液体密度相同时,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大;(3)浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,探究浮力大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,由乙和丁两图可知,水和盐水的密度不同,物体排开水和盐水的体积也不同,所以,不能得到浮力大小与液体密度的关系;(4)由图丙、丁可知,物体在水中与盐水中时浸入的深度h相同,则V_排水 =V_排盐水 ,所以,通过图甲、丙、丁可以求得盐水的密度;据图甲和图丙可得,物体浸在水中时受到的浮力:F浮1 =G-F2 ;据图甲和图丁可得,物体浸在盐水中时受到的浮力:F浮2 =G-F3 ;由F浮1 =ρ水 gV排水 可得,物体排开水的体积:V排水 =F浮1/ρ水g=G F2/ρ水g,由前面分析可知,V排盐水=V排水,由F浮2 =ρ盐水 gV排盐水 可得,盐水的密度:ρ盐水 =F浮2/gV排盐水=G F3/g×(G F2/ρ水g)=(G F3)ρ水/G F2
【分析】1、用称重法可计算浮力F浮 =G-F1 ,2、浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,当密度相同时,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大,3、要学会应用控制变量法,探究浮力大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积相同,4、由图丙、丁可知,物体在水中与盐水中时浸入的深度h相同,则V_排水 =V_排盐水 ,所以,通过图甲、丙、丁可以求得盐水的密度,再应用浮力公式即可求解.
14.(2022·锦州)小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。
(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针所处位置如图甲所示,应将平衡螺母向   移动,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)把石块放在天平的   盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。当天平平衡时,砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量是   g;
(3)小明又测出石块的体积是,则石块的密度是   ;
(4)实验后,小明发现所用的砝码生锈了,则所测石块密度比真实值   (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度:
①如图丙所示,容器内装入适量的水,小木块放入容器内静止时,测出容器内水深为h1;
②如图丁所示,用细线把石块与木块系住放入容器内静止时,测出容器内水深为h2;
③如图戊所示,将石块直接放入容器内水中,测出容器内水深为h3;
④石块密度的表达式ρ石=   。(用字母表示,水的密度为ρ水)
【答案】(1)左
(2)左;46
(3)
(4)偏小
(5)
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针偏向分度盘的右侧,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左移动,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)用天平称量物体时,应把物品放在左盘,砝码放在右盘,因此把石块放在天平的左盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。
石块的质量等于右盘砝码的质量加上标尺上游码指示的质量,则石块的质量是
(3)小明又测出石块的体积是20cm3,则石块的密度是
(4)实验所用的砝码生锈了,砝码的质量变大,所测物体的质量偏小,根据 可知,则所测石块密度比真实值偏小。
(5)设容器的底面积为S,由丙、戊两图可知石块的体积为
设丙图中木块浸入水中的体积为 ,丁图木块和石块浸入水中的体积为
物体漂浮时浮力等于重力,由丙、丁两图可知,两种情况下浮力
两式相减得
石块密度
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母左偏右调,右偏左调;
(2)测量质量时,物体放在左盘;根据砝码和游码的位置,测量质量;
(3)利用质量和体积的比值, 计算密度;
(4)砝码生锈,质量变大,测量的结果偏小;计算的密度值偏小;
(5)根据物体漂浮时,受到的浮力等于物体的重力,根据液面深度的变化可以计算排开液体的体积,计算排开液体的质量,等于物体的质量;根据物体沉底时排开液体的体积,计算物体的体积;利用质量和体积的比值, 计算密度。
15.(2020·淄博)在劳动实践活动中,物理兴趣小组的同学用大豆、核桃、花生等食材制作营养豆浆,并测量营养豆浆的密度。
(1)小明的实验过程:
①用调好的天平测量烧杯和豆浆的总质量,所加砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,总质量为   g;
②把烧杯中的豆浆倒入量筒中一部分,如图乙所示,记下量筒中豆浆的体积为   cm3;
③测出烧杯和剩余豆浆的质量为30g。
根据以上数据,计算豆浆的密度为   kg/m3。
(2)小亮的方法:
①用调好的天平测量空烧杯的质量m1;
②向空烧杯中倒入适量豆浆,测量烧杯和豆浆的总质量m2;
③将烧杯中的豆浆倒入量筒中,记下量筒中豆浆的体积V。
你认为   (填“小明”或“小亮”)的实验方法所测密度误差较大,理由是   。
(3)测量结束后,小明把核桃放入水中,发现核桃漂浮在水面上,他想测量核桃的密度,于是挑选了一个不透水的核桃(如图丙),却发现无法放入量筒中。聪明的小明利用弹簧测力计、小桶、细线、细铁丝、装满水的溢水杯,也测出了核桃的密度。
实验步骤:
①用弹簧测力计测出小桶所受的重力G;
②   ;
③   。
请补全主要步骤,用所测物理量的符号写出核桃密度的表达式ρ=   (水的密度用ρ水表示)
【答案】(1)71.6;40;
(2)小亮;烧杯中会残留一些豆浆,导致体积的数据不准确,产生误差
(3)把核桃轻轻放在装满水的溢水杯中,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重为G1;用细铁丝把核桃压入水中,使其全部浸没,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重为G2;
【知识点】密度公式及其应用;设计实验测密度;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)由甲图可知,标尺分度值为0.2g,故标尺的读数为1.6g,则烧杯和豆浆的总质量为50g+20g+1.6g=71.6g由乙图可知,此时量筒示数正好位于40刻度线上,故示数为40mL,即为40 。烧杯和剩余豆浆的质量为30g,则量筒中的豆浆质量为41.6g,故豆浆的密度为
(2)分析小亮的实验可知,小亮在将烧杯中的豆浆倒入量筒中时,烧杯中会残留些许豆浆,导致量筒中的豆浆偏少,产生误差,故小亮的实验误差较大。
(3)当核桃浸没时,溢出水的体积等于核桃的体积,利用排水法测量出核桃的体积,故步骤为:
①用弹簧测力计测出小桶所受的重力G;
②把核桃轻轻放在装满水的溢水杯中,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重为G1;
③用细铁丝把核桃压入水中,使其全部浸没,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重为G2;
漂浮时溢出水的重力为:G排=G1-G
根据漂浮时浮力等于重力以及阿基米德原理知,核桃的重力为: G核桃=G排=G1-G
核桃全部浸没时,溢出水的重力为:G排'=G2-G
根据阿基米德原理知此时的浮力为: F浮=G排'=G2-G
核桃的体积为
核桃的密度为
【分析】(1)根据砝码和游码位置测量质量,利用量筒中液面位置测量体积;根据质量和体积的比值计算密度;(2)将量筒中液体倒出时,剩余现象使测量产生误差;(3)根据物体的重力和拉力差计算浮力,结合密度计算体积,根据重力计算质量,利用质量和体积的比值计算密度。
1 / 1人教版物理八年级下第十章10.3细化知识点同步练习———用浮力求密度(5)
一、实验探究题
1.(2021·鞍山)小云实验小组用如图甲所示的实验装置探究浮力的大小跟哪些因素有关。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与   有关。
(2)分析c、d两次实验可知:浸没在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度   。
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与   有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将   。(填“偏大”或“偏小”)。
(5)完成上述实验后,小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面的高度为 ;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度 ;
③   ,用刻度尺测得水面的高度为 ;
④金属块的密度    。(用 、 、 、 表示)
2.(2020·鞍山)如图所示为小聪同学利用未知液体来测量小石块密度的实验操作:
(1)如图甲所示,小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是   。
(2)小聪纠正错误后,正确测量出了小石块的质量m石(如图乙所示),并由图丙测出了小石块的体积V石=   cm3,则小石块的密度ρ石=   g/cm3。
(3)小聪还想测出量筒中未知液体的密度,他利用弹簧测力计只增加一个操作步骤,便完成了该实验。新增操作步骤:   ,读出弹簧测力计的示数为F。未知液体密度的表达式:ρ液=   (用字母表示,不必代入数值)。
3.(2020·丹东)小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。
(1)测量过程如下:
①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的   ,天平平衡。
②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为   g。
③用量筒测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体测量过程如图乙所示)。该固体的体积为   cm3。
④该固体的密度为   kg/m3。
(2)实验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,细线、烧杯和足量的水又测出了小金属球的密度,具体过程如下:
①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;
③该小金属球的体积V小金属球=   (用字母表示,水的密度为ρ水);
④该小金属球的密度ρ小金属球=   (用字母表示,水的密度为ρ水)。
4.(2020·本溪)开原以盛产大蒜闻名,小越想知道开原大蒜的密度,他将一些蒜瓣带到学校测量。
(1)他将天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端零刻度线处,指针静止时指在分度盘右侧,他应向   (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为   g;
(3)他将蒜瓣放入装有25mL水的量筒中,水面上升到图乙所示的位置,蒜瓣的体积为   cm3,密度为   kg/m3;
(4)小越对实验进行评估,觉得蒜瓣太小,测得体积的误差较大,导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案,其中合理的是______(填字母);
A.换量程更大的量筒测量
B.测多个蒜瓣的总质量和总体积
C.换分度值更大的量筒测量
(5)同组的小爱同学测得一个装饰球A的密度为ρ0,他们想利用它测量一杯橙汁的密度,发现装饰球A在橙汁中漂浮,于是选取了测力计、细线和一个金属块B,设计了如图丙所示的实验过程:
①用测力计测出装饰球A的重力为G;
②将装饰球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在橙汁中静止,读出测力计的示数为F1;
③将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出测力计的示数为F2。
根据②、③两次测力计示数差可知   (填“装饰球A”或“金属块B”)受到的浮力。橙汁密度的表达式ρ橙汁=   。(用ρ0和所测物理量字母表示)
5.(2019·沈阳)小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮   G萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排   V萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至   为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
(4)水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝=   。
6.(2019·营口)小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石,他们想知道这些鹅卵石的密度,便各自选取了一块鹅卵石,分别进行了如下实验:
(1)小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验:
①他把天平放在水平桌面上,发现指针偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)旋动,使天平横梁平衡;
②小明将鹅卵石放在天平左盘中,横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则鹅卵石的质量为   g;
③用细线拴好鹅卵石,把它放入盛有30mL水的量筒中,水面到达的位置如图乙所示,则鹅卵石的体积为   cm3,鹅卵石的密度为   kg/m3。
(2)小华利用形状规则且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度,其测量方法如下:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
A.如图丙所示,小华将物块放入水平桌面上的水槽中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm;
B.如图丁所示,将鹅卵石放在物块上,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.4cm;
C.如图戊所示,用细线将鹅卵石系在物块下方,然后放入水中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm。
①丙图中物块下表面受到的水的压强p=   Pa;
②鹅卵石的质量m=   g;
③鹅卵石的体积V=   cm3;
④鹅卵石的密度ρ=   kg/m3。
7.(2019·阜新)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:
a.将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材。
b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过金属体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①~⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1~F5。
c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐,并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。
(1)图乙中   (选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。在图⑤中,金属体所受到的浮力F浮=   (用测量器的字母来表示)。
(2)图乙中   (选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。金属体的体积V=   (用已知量ρ水、g和测量器的字母来表示)。
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,可知图⑤、⑥中,F5   F6(选填“>、=、<”),图⑥中盐水密度:ρ盐水=   (用已知量ρ水和测量器的字母来表示)。
8.(2013·丹东)做“探究浮力的大小跟什么因素有关”的实验时,小强组内同学利用弹簧测力计、铁块、水(已知密度为ρ水=1.0×103kg/m3)、牛奶、烧杯、细线等实验器材合作完成下面的实验.如图所示:
(1)分析比较实验序号①、②、③可知,弹簧测力计的示数逐渐   (填“变大”“变小”或“不变”).
(2)由实验序号   可探究,浮力的大小与液体密度有关.
(3)通过实验,他们发现利用这些器材还可以测出牛奶的密度,实验步骤如下,请你将实验步骤补充完整.
①用细线拴住铁块挂在弹簧测力计下,测出铁块的重力为G;
②将挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中,   ;
③将挂在弹簧测力计下的铁块从水中取出擦干,   ,记下弹簧测力计的示数F2;
④计算牛奶密度数学表达式为ρ牛奶=   (用字母表示).
9.(2021·本溪模拟)小亮做了下面两个实验,请回答下列问题:
(一)探究“浮力大小跟哪些因素有关”和“阿基米德原理”
(1)如图甲所示,金属块在b图中受到的浮力为   。比较a、d两图与   两图中弹簧测力计的示数差可以得出:物体排开液体体积相同时,   越大,物体受到的浮力越大。
(2)小亮通过a、e两图的操作分别测出了金属块和空桶的重力,为了验证阿基米德原理,接下来他在b、c、d三个图中   (填“必须读出b”、“必须读出c”、“必须读出d”或“任意读出一个”)图中的弹簧测力计示数,并测出对应的小桶和液体的总重即可。通过实验可以得出阿基米德原理的正确公式为   。
(3)(二)测量桶(桶壳)的密度
⑴他取来桶和另一个较大的桶,先用弹簧测力计测出空桶的重力为GA;
⑵再用弹簧测力计测出空桶B的重力为GB;
⑶如图乙所示,使桶口朝上向下压入装满水的溢水杯中,使桶的桶口刚好与溢水杯中水面相平(此过程中没有水进入桶),用桶B收集溢出的水,并用弹簧测力计测出桶B及桶内水的总重为;
⑷将桶从水中取出,将桶B内的水倒入桶A直至倒满(水未溢出),并用弹簧测力计测出此时桶B及桶内水的总重为;
⑸桶(桶壳)体积可以通过步骤(4)和步骤   [填“(2)”或“(3)”]得出;
⑹桶(桶壳)密度表达式为:   。(水的密度用表示)
10.(2021·阜新模拟)小明用“天平和量筒测量酱油的密度”的实验。
(1)实验原理是   ;
(2)小明先将放在水平桌面上的托盘天平调节平衡。接下来按照下面步骤开始操作:
①用量筒先测出酱油的体积,示数如图乙所示;
②测出空烧杯的质量为18g;
③将量筒中的酱油全部倒入烧杯中,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示为   g;则酱油的密度为   kg/m3,此实验方法测出酱油的密度会   (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、分别装有适量酱油水和水的烧杯等器材,同样可以测出酱油密度(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酱油的密度表达式ρ酱油=   。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水)
11.(2021·和平模拟)现有实验器材如下:弹簧测力计、电子秤、底面积为20cm2圆柱体、细线、两个圆柱形薄玻璃容器中分别装有体积相等的水和某种液体。小虎选用上述器材进行探究实验,实验过程和实验数据如图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
A.B.C.D.E.
(1)通过比较A、D两幅图可以得出圆柱体浸没在水中时受到的浮力为   N;
(2)小虎通过比较B、C、D三幅图得出浮力大小与浸在液体中的深度有关的结论,利用图中器材验证该结论是否正确的方法是   。
(3)根据已有条件,可以得出E图中液体的密度是   kg/m3;
(4)C图中圆柱体底部所处的深度是   cm。如果在实验中不小心将圆柱体碰到容器底且与容器底有力的作用,则测出的浮力将   (选填“偏大”或“偏小”);
(5)完成上述实验后,小虎又利用电子秤进行探究实验,操作步骤如下:
A.将装有适量水的容器放在电子秤上,打开开关并设置归零
B.如图乙所示,用细线系住圆柱体,手提细线将圆柱体缓慢浸没在容器内的水中,读出电子秤的示数为m1;
C.松开细线,使圆柱体沉入容器底部,待电子秤示数稳定后,读出其示数为m2;
D.则圆柱体的密度为   (用字母m1、m2和ρ水表示)。
12.(2019八下·丹东期中)小雨在完成“探究浮力的大小”的实验中.他的实验操作步骤如图所示,实验过程如下.
(1)A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的   ;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时   ;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材.
(2)请根据小雨的实验过程回答下面问题:指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:   .
(3)指出上面实验操作中的一处错误:   .
(4)如果用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验,那么与上述操作不同的一个步骤是   (填字母).
(5)小雨又用以下器材测出小石子的密度:装有适量水的量筒一个、果冻盒(直径小于量筒直径)一个、小石子.请你写出实验操作步骤和小石子密度表达式(用已知及测出的物理量符号表示,水的密度为ρ水).
①操作步骤:
A、把果冻盒开口向上放入量筒内,漂浮在水面上,记下水面的示数V1;
B、   
C、将果冻盒内的小石子沉入量筒水中,记下水面的示数V3.
②小石子密度:ρ石=   .
13.(2017八下·路南期末)小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,做了如图所示的实验:
(1)比较甲和乙可知,物体受到的浮力F浮=   (用图中的物理量符号表示).
(2)分析乙和丙可知,物体受到的浮力大小关系为:F浮1   F浮2(选填“大于”、“等于”或“小于”).可以得到的结论是,当液体密度相同时,物体排开的液体体积越大,受到的浮力   .
(3)通过乙和丁的探究,不能得到浮力大小与液体密度的关系,其原因是   不同 .
(4)通过图   可以求得盐水的密度,ρ盐水=    (用图中的已知量表示,水的密度为ρ水).
14.(2022·锦州)小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。
(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针所处位置如图甲所示,应将平衡螺母向   移动,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)把石块放在天平的   盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。当天平平衡时,砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量是   g;
(3)小明又测出石块的体积是,则石块的密度是   ;
(4)实验后,小明发现所用的砝码生锈了,则所测石块密度比真实值   (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度:
①如图丙所示,容器内装入适量的水,小木块放入容器内静止时,测出容器内水深为h1;
②如图丁所示,用细线把石块与木块系住放入容器内静止时,测出容器内水深为h2;
③如图戊所示,将石块直接放入容器内水中,测出容器内水深为h3;
④石块密度的表达式ρ石=   。(用字母表示,水的密度为ρ水)
15.(2020·淄博)在劳动实践活动中,物理兴趣小组的同学用大豆、核桃、花生等食材制作营养豆浆,并测量营养豆浆的密度。
(1)小明的实验过程:
①用调好的天平测量烧杯和豆浆的总质量,所加砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,总质量为   g;
②把烧杯中的豆浆倒入量筒中一部分,如图乙所示,记下量筒中豆浆的体积为   cm3;
③测出烧杯和剩余豆浆的质量为30g。
根据以上数据,计算豆浆的密度为   kg/m3。
(2)小亮的方法:
①用调好的天平测量空烧杯的质量m1;
②向空烧杯中倒入适量豆浆,测量烧杯和豆浆的总质量m2;
③将烧杯中的豆浆倒入量筒中,记下量筒中豆浆的体积V。
你认为   (填“小明”或“小亮”)的实验方法所测密度误差较大,理由是   。
(3)测量结束后,小明把核桃放入水中,发现核桃漂浮在水面上,他想测量核桃的密度,于是挑选了一个不透水的核桃(如图丙),却发现无法放入量筒中。聪明的小明利用弹簧测力计、小桶、细线、细铁丝、装满水的溢水杯,也测出了核桃的密度。
实验步骤:
①用弹簧测力计测出小桶所受的重力G;
②   ;
③   。
请补全主要步骤,用所测物理量的符号写出核桃密度的表达式ρ=   (水的密度用ρ水表示)
答案解析部分
1.【答案】(1)排开液体的体积
(2)无关
(3)液体的密度
(4)偏大
(5)在②的基础上,将金属块从烧杯中取出,慢慢放入水槽内的水中,使其浸没在液体中,用刻度尺测得水面的高度为 ;
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)图a中测力计的示数为物体的重力G。物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另一个因素不变,由b、c两次实验知,排开液体的密度相同,排开液体的体积不同,根据称重法测浮力
可得出b、c两次实验浮力的大小不同,故分析b、c两次实验可得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关。
(2)分析c、d两次实验可知,物体浸在液体的体积和密度相同,而深度不同,由称重法测浮力,物体受到的浮力相同,故得出:浸没在在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度无关。
(3)分析c、e两次实验可知,物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,由称重法测浮力,物体受到的浮力不相同,故分析c、e两次实验得出:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,因物体上沾有水,故测量出的重力偏大,根据称重法测浮力,则测得的浮力将偏大。
(5)①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面的高度为 ;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度 ;
在①中,空烧杯处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力
在②中,烧杯处于漂浮状态,烧杯受到的浮力等于空烧杯的重力与金属块的重力之和
两式相减得增加的浮力为
根据阿基米德原理有

故石块的质量为
③为得出金属块的密度,根据 ,求出金属块的体积即可。在②的基础上,将金属块从烧杯中取出,慢慢放入水槽内的水中,使其浸没在液体中,用刻度尺测得水面的高度为 ,则金属块的体积为
④金属块的密度
【分析】(1)液体密度相同、排开液体的体积不同,可以探究浮力和排开液体体积的关系;
(2)物体浸入液体中受到的浮力和深度无关;
(3)当物体排开液体的体积相同时,可以探究浮力和液体密度的关系;
(4)当物体上沾有水,利用物体的重力和浸入液体中测力计示数差计算浮力时,浮力偏大;
(5)根据物体漂浮时液面高度差可以计算物体的质量;根据物体浸没在液体中液面高度差计算物体的体积;利用物体的质量和体积的比值计算密度。
2.【答案】(1)游码没有移到标尺左端的零刻线处
(2)20;2.8
(3)用弹簧测力计吊着小石块,将小石块浸没在装有未知液体的量筒内;
【知识点】密度公式及其应用;设计实验测密度;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)调节天平横梁平衡时,应先把游码移到标尺左端的零刻度,再调节平衡螺母,由图甲可知,小聪在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是游码没有移到标尺左端的零刻线处。(2)由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,小石块的质量为m石=50g+5g+1g=56g
由图丙知,量筒的分度值为2mL,量筒内水的体积为60mL,小石块放在量筒后读数为80mL,所以小石块的体积V=80mL-60mL=20mL=20cm3
所以小石块的密度 (3)要测量未知液体的密度,可增加步骤:用弹簧测力计吊着小石块,将小石块浸没在装有未知液体的量筒内,记下弹簧测力计的示数F;则小石块受到的浮力为F浮=G-F
小石块的体积V=V2-V1
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,液体的密度为
【分析】(1)调节天平平衡时,游码先归零;(2)根据天平上砝码和游码位置测量质量,根据量筒中液面高度测量体积,质量和体积的比值计算密度;(3)根据物体的重力和进入液体中测力计示数差计算浮力,利用浮力和排开液体的体积可以计算液体密度大小。
3.【答案】(1)中线处;16.4;20;0.82×103
(2);
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,天平平衡。②图甲中该固体的质量m=10g+5g+1.4g=16.4g③图乙中该固体的体积V=60mL-40mL=20mL=20cm3④该固体的密度 (2)③小金属球受到的浮力
因为小金属球浸没水中,所以小金属球的体积 ④小金属球的质量
小金属球的密度
【分析】(1)①调平天平遵循左偏右调、右偏左调的原则,使指针指在分度盘的中线处,天平平衡;②读取天平的示数时应将砝码质量与游码示数相加;③通过量筒两次的示数之差可以求出该固体的体积;④该固体的密度可利用密度的公式计算得出;(2)③利用称重法测量小金属球浸没水中受到的浮力;利用阿基米德原理求出金属块排开水的体积(小金属球的体积);④根据小金属球的重力求出其质量,再利用密度公式求小金属球的密度。
4.【答案】(1)左
(2)5.4
(3)5;1.08×103
(4)B
(5)装饰球A;
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)发现指针静止时指在分度盘右侧,则应将平衡螺母向左调节,使天平横梁在水平位置平衡。(2)由图甲可知蒜瓣的质量m=5g+0.4g=5.4g(3)由图乙可知,水和蒜瓣的总体积为30mL,蒜瓣的体积V=30mL-25mL=5mL=5cm3
蒜瓣的密度 (4)A.蒜瓣的体积较小,换量程更大的量筒测量,读取的示数没有发生变化,测得体积的误差仍然较大,不符合题意。
B.密度是物质一种特性,与质量和体积无关,测多个蒜瓣的总质量和总体积,多个蒜瓣的密度和一个蒜瓣的密度相同,多个蒜瓣的体积变化比较大,读取的示数更准确,测量的误差较小,符合题意。
C.换分度值更大的量筒测量,测得体积的误差更大,不符合题意。
故答案为:B。(5)将金属块B浸没在橙汁中静止F1=G总-F浮B
将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止F2=G总-(F浮A+F浮B)
F1-F2=G总-F浮B-[G总-(F浮A+F浮B)]=F浮A
装饰球AVA=
由阿基米德原理得到F浮A=F1-F2=ρ橙汁gV排=ρ橙汁gVA=ρ橙汁g =ρ橙汁
ρ橙汁=
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;(2)根据天平上砝码和游码的位置测量质量;(3)根据量筒中液面高度测量体积,利用质量和体积的比值计算密度;(4)微小物体测量质量和体积时,利用累计法,减小误差;(5)根据物体重力和进入液体中测力计的示数差计算浮力;利用浮力和重力计算未知液体密度。
5.【答案】(1)=
(2)=
(3)标记处
(4) ρ水
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)当萝卜漂浮时,浮力和重力相等;(2)由于萝卜浸没,排开的体积等于物体的体积;(3)利用容器中水面和萝卜漂浮时的液面差计算萝卜排开的水的体积,从而计算萝卜的质量,根据萝卜浸没时排开酒精的体积计算萝卜的体积;(4)萝卜的密度为。
【分析】(1)漂浮的物体根据二力平衡,浮力等于重力;
(2)沉底的物体排开的液体体积和物体的体积相等;
(3)根据漂浮时物体排开的液体质量计算物体质量,根据物体排开的液体体积计算物体体积;
(4)利用质量和体积的比值计算密度。
6.【答案】(1)左;27.4;10;2.74×103
(2)400;360;120;3×103
【知识点】固体密度的测量;阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)①把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
②天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,即m=20g+5g+2.4g=27.4g。
③鹅卵石的体积为:V=50mL﹣40mL=10mL=10cm3,
鹅卵石的密度为:ρ 2.74g/cm3=2.74×103kg/m3;(2)①丙图中物块下表面距离水的深度h1=10cm﹣6cm=4cm,
下表面受到水的压强:p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;
②如图丙,木块漂浮在水面上:G木=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh1,G木=ρ水gSh1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
如图丁,鹅卵石放在木块上,木块还是漂浮在水面上:G手镯+G木=F'浮=ρ水gV'排=ρ水gSh2,
h2=10cm﹣2.4cm=7.6cm,
G鹅卵石+G木=ρ水gSh2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①得,鹅卵石的重力:G鹅卵石=ρ水gS(h2﹣h1),
鹅卵石的质量:m鹅卵石 ρ水S(h2﹣h1)=1.0g/cm3×100cm2×(7.6cm﹣4cm)=360g,
③如图戊,鹅卵石吊在木块的下端,鹅卵石和木块漂浮在水面上,
h3=10cm﹣3.6cm=6.4cm,
G鹅卵石+G木=F'浮=ρ水gV'排=ρ水g(Sh3+V鹅卵石)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
由②③可得ρ水gSh2=ρ水g(Sh3+V鹅卵石),
所以,鹅卵石的体积为:V鹅卵石=S(h2﹣h3)=100cm2×(7.6cm﹣6.4cm)=120cm3;
④鹅卵石的密度:ρ 3g/cm3=3×103kg/m3。
故答案为:(1)①左;②27.4;③10;2.74×103;(2)①400;②360;③120;④3×103。
【分析】(1)①调节天平平衡时,螺母反指针.
②天平在读数时应将砝码质量与游码示数相加.
③浸没在液体中的国体体积等于固体浸没水前后的液面对应的体积差,再根据密度公式ρ=计算鹅卵石的密度.
(2)①利用公式p=ρgh计算液体产生的压强.
②鹅卵石漂浮在水面上,总体浮力等于总体的重力,列出等式,求出鹅卵石的重力,进一步可知鹅卵石的质量.
②鹅卵石在木块上面和在木块下面,总重相同,总体漂浮在水面上,浮力相同,排开水的体积相同,根据排开水的体积相同,求出鹅卵石的体积.
④利用密度公式ρ=求得鹅卵石的密度.
7.【答案】(1)①②③④;F1-F5
(2)①④⑤;
(3)>;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)根据控制变量法知,要探究浮力的大小跟物体排开液体的体积的关系,需要控制液体的密度不变,改变排开液体的探究,图④②③④符合题意;根据称量法知,在图④中,金属体所受到的浮力F浮=F1-F5;(2)要探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变深度,图①④④符合题意;根据阿基米德原理F浮=F1-F5=Pz水gV排,F1-F5则金属体的体积V=V排= (3)浮力的大小跟液体的密度有关,液体的密度越大,浮力越大,因为盐水的密度大于水的密度,物体在盐水中的浮力大,根据称量法F浮=G-F知盐水中的弹簧测力计的拉力小,即F5>F6;图⑥中物体受到的浮力为:F盐水=F1-F6,根据阿基米德原理知F盐水=p盐水V排g=F1-F6,盐水密度: 。
答案为:(1)①②③④,F1-F5(2)①④⑤, (3)>,
【分析】(1)浸在液体中的物体受到液体的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,根据控制变量法分析解答;浮力大小等于重力与弹簧测力计的拉力之差.
(2)要探充浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变深度,据此分析解答;再根据阿基米德原理分析解答.
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,液体的密度越大,浮力越大,根据称量法得出拉力的大小.
8.【答案】(1)变小
(2)③④
(3)记下弹簧测力计的示数F1;再将铁块浸没在牛奶中;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)弹簧测力计的拉力F=G﹣F浮;如图所示,③图中排开水的体积大于②图,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,③图中F浮大,故③图中弹簧测力计的示数小;(2)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,探究浮力的大小与液体密度的关系,应控制排开液体体积相同,③、④两图符合题意;(3)②用弹簧测力计测出铁块在水中的示数,记下弹簧测力计的示数F1;
③用弹簧测力计测出铁块在牛奶中的示数,记下弹簧测力计的示数F2;
④由称重法测浮力和阿基米德原理可知,铁块在水中的浮力F水=G﹣F1=ρ水gV排,故排开水的体积 ;铁块在牛奶中的浮力F牛奶=G﹣F2=ρ牛奶gV排,故排开牛奶的体积 ;因为铁块先后浸没在水和牛奶中,即排开水的体积和排开牛奶的体积相等,即 = ,故 .故答案为:(1)变小;(2)③、④;(3)②记下弹簧测力计的示数F1;③再将铁块浸没在牛奶中;④ .
【分析】(1)由称重法测浮力可知,弹簧测力计的拉力F=G﹣F浮;(2)由阿基米德原理可知,探究浮力的大小与液体密度的关系,应控制排开液体体积相同;(3)分别测出在水和牛奶中弹簧测力计的示数后,用称重法表示出浮力的大小,由于排开液体体积相同,故再结合阿基米德原理可得到牛奶的密度.
9.【答案】(1)1.4;a、c;液体密度
(2)任意读出一个;
(3)(2);
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(一)(1)如图甲所示,金属块在b图中受到的拉力为3.6N,浮力为F浮1=G-F1=5N-3.6N=1.4N
比较a、d两图,物体受到的浮力F浮3=G-F3=5N-2.8N=2.2N
比较a、c两图,物体受到的浮力F浮2=G-F2=5N-3N=2N
物体排开液体的体积相同,盐水的密度较大,盐水中受到的浮力较大,可以得到物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(2)通过a、e两图的操作分别测出了金属块和空桶的重力,在b、c、d三个图中任意读出一个图中的弹簧测力计示数,由称重法得到金属块受到的浮力。
测出对应的小桶和液体的总重,可以得到排开液体的重力,得出阿基米德原理的正确公式为F浮=G排。
(二)(5)由步骤(4)和步骤(2)得到A桶的容积VA=V水=
(6)桶(桶壳)密度
【分析】(一)(1)利用二次称重法,浮力的大小等于a图弹簧测力计示数减b图弹簧测力计示数;比较a、d两图与a、c两图中弹簧测力计的示数差可以得出物体受到的浮力与液体密度的关系。
(2)阿基米德原理是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。此原理适用于部分或全部浸入静止流体中的物体。
(二)(5)由步骤(4)和(2)可得出B桶内剩余水的体积,而桶壳的体积就等于B桶内剩余水的体积。
(6)由桶A的重力可表达出桶A的质量,已知质量和体积,根据密度公式即可推出桶A的密度表达式。
10.【答案】(1)
(2)62;1.1×103;偏小
(3)浸没在盛有适量酱油的烧杯中;
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量;弹簧测力计及其使用;浮力的利用
【解析】【解答】(1)测量酱油的密度,用天平称出质量,量筒测出体积,进行实验的原理是。
(2)由图甲可知,烧杯和酱油的总质量
酱油的质量
由图乙可知,酱油的体积
酱油的密度
量筒中会有酱油残留,测出的质量偏小,由可知,在体积一定时,测出酱油的密度会偏小。
(3)分别测出在水和酱油中弹簧测力计的示数后,用称重法表示出浮力的大小,由于排开液体体积相同,故再结合阿基米德原理,可得到酱油的密度,故取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在盛有适量酱油的烧杯中,记下弹簧测力计示数为F2。
由称重法测浮力和阿基米德原理可知,小石块在水中受到的浮力
排开水的体积
小石块在酱油中受到的浮力
排开酱油的体积
因为小石块先后浸没在水和酱油中,即排开水的体积和排开酱油的体积相等,即
解得
【分析】(1)测量密度的原理是;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;测量质量偏小,计算的密度偏小;
(3)利用浮力测量物体的密度时,先测量物体的重力、物体浸入水中时的浮力,物体浸入未知液体中的浮力;根据水中的浮力和密度计算排开液体的体积,根据未知液体中的浮力和排开的体积,计算密度。
11.【答案】(1)3
(2)控制排开水的体积相同,改变深度,比较弹簧测力计的示数
(3)0.8×103
(4)10;偏大
(5)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)通过比较A、D两幅图,根据称重法可知,可以得出圆柱体浸没在水中时受到的浮力为10N-7N=3N
(2)小虎的方法不能得出这个结论,通过比较B、C、D三幅图得出浮力大小与浸在液体中的深度有关的结论,根据控制变量法思想,可以控制排开水的体积相同,改变深度,比较弹簧测力计的示数。
(3)根据已有条件,通过比较A、E两幅图,可以得出圆柱体浸没在液体中时受到的浮力为10N-7.6N=2.4N

联立可得
(4)C图中根据阿基米德浮力原理可知
可知圆柱体底部所处的深度是
如果在实验中不小心将圆柱体碰到容器底且与容器底有力的作用,在竖直方向受到向下的重力、向上的支持力及浮力,则测出的浮力将偏大。
(5)将装有适量水的容器放在电子秤上,打开开关并设置归零;用细线系住圆柱体,手提细线将圆柱体缓慢浸没在容器内的水中,读出电子秤的示数为m1;根据力的相互作用性,可知
松开细线,使圆柱体沉入容器底部,待电子秤示数稳定后,读出其示数为m2;可知圆柱体重力为
联立可得圆柱体的密度为
【分析】(1)根据F浮=G-F求浮力大小。
(2)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和液体体积有关,研究浮力的大小与浸在液体中的深度有关,要控制排开液体的体积和液体密度相同。
(3)根据F浮=ρ水gV排求出在物体在D中排开水的体积,根据称重法求出物体在液体中受到的浮力;根据阿基米德原理求出液体的密度。
(4)根据称重法求出浮力的大小,根据阿基米德原理求出圆柱体排开的水的体积,再根据V=Sh求出深度;如果在实验中不小心使C图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,测力计示数变小。
(5)将装有适量水的烧杯放在电子秤上,打开开关并归零;用细绳系住圆柱体,手提细绳将圆柱体缓慢浸没烧杯中的水中(圆柱体不触碰烧杯底部),读出电子秤的示数为m1,为圆柱体排开水的质量,然后可求得圆柱体排开水的体积;松开细绳,使圆柱体沉入烧杯底部,待电子秤示数稳定后,读出其示数m2,据此求出圆柱体的质量,然后利用密度公式可求得圆柱体密度。
12.【答案】(1)重力;读出弹簧测力计的示数
(2)用弹簧测力计测出空小桶的重力
(3)B中的溢水杯没装满
(4)C
(5)小石子放入量筒中果冻盒中漂浮,记下水面示数V2;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)A. 弹簧测力计是测力的工具,由图A可知,为重力;
C. 根据称重法测出物体即橡皮浸没水中的示数,应为读出弹簧测力计的示数;
回答问题按照验证阿基米德原理的实验过程:
A. 用弹簧测力计测出小桶的重力;
B. 用弹簧测力计测出固体的重力;
C. 在溢水杯中盛满水,将固体慢慢浸入水中,记下拉力;同时使溢出的水流入小桶;
D. 用弹簧测力计测出小桶和溢出的水的总重力,求出排出的水重力.
故由验证阿基米德原理的实验过程的以上分析可得(2)测量空桶的重力
结合图B可得(3)在B步骤中,由图可知水面没有达到溢水口(或水没有注满)(3)C,此时弹簧测力计示数为零,不需要弹簧测力计
把石子放在果冻盒中,果冻盒还是漂浮在水面上,记下水面对应的刻度值V2;
取出果冻盒,把石子浸没在水中,记下水面对应的刻度值V3.
石子放在烧杯里,小烧杯还是漂浮在水面上: G石=F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2-V1),
石子的重力:G石=ρ水g(V2-V1),
石子的质量:m石= =ρ水(V2-V1),
由AC得,石子的体积:V=V3-V1,
石子的密度:ρ= = .
【分析】(1)结合阿基米德原理可以看出,需要利用称重法测量物体受到的浮力,再测量排开水的重力,进而比较其大小;
(2)测量装有水的总重和空桶的重力做差即为排开水的重力;
(3)当溢水杯装满水时,排开的水才等于溢出的水;
(4)结合第一问的实验步骤排序即可;
(5)结合题目给出的条件,利用密度公式求解物体密度的表达式即可。
13.【答案】(1)G - F1
(2)大于;越大
(3)排开液体体积(或V排)
(4)甲、丙、丁;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由甲图可知物体的重力为G;乙图中物体受到重力、拉力和浮力的作用,根据力的平衡条件可得G=F1 +F浮 ,所以物体受到的浮力F浮 =G-F1 ;(2)比较乙和丙两图可知,丙中弹簧测力计的示数大乙的示数,即F1 <F2 ,由F浮 =G-F示 可知,乙图中物体受到的浮力大于丙图中物体受到的浮力,F浮1>F浮2 ;在图乙、丙中,液体的密度不变,而排开液体的体积不同,浮力不同,由此说明:当液体密度相同时,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大;(3)浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,探究浮力大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,由乙和丁两图可知,水和盐水的密度不同,物体排开水和盐水的体积也不同,所以,不能得到浮力大小与液体密度的关系;(4)由图丙、丁可知,物体在水中与盐水中时浸入的深度h相同,则V_排水 =V_排盐水 ,所以,通过图甲、丙、丁可以求得盐水的密度;据图甲和图丙可得,物体浸在水中时受到的浮力:F浮1 =G-F2 ;据图甲和图丁可得,物体浸在盐水中时受到的浮力:F浮2 =G-F3 ;由F浮1 =ρ水 gV排水 可得,物体排开水的体积:V排水 =F浮1/ρ水g=G F2/ρ水g,由前面分析可知,V排盐水=V排水,由F浮2 =ρ盐水 gV排盐水 可得,盐水的密度:ρ盐水 =F浮2/gV排盐水=G F3/g×(G F2/ρ水g)=(G F3)ρ水/G F2
【分析】1、用称重法可计算浮力F浮 =G-F1 ,2、浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,当密度相同时,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大,3、要学会应用控制变量法,探究浮力大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积相同,4、由图丙、丁可知,物体在水中与盐水中时浸入的深度h相同,则V_排水 =V_排盐水 ,所以,通过图甲、丙、丁可以求得盐水的密度,再应用浮力公式即可求解.
14.【答案】(1)左
(2)左;46
(3)
(4)偏小
(5)
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针偏向分度盘的右侧,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左移动,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)用天平称量物体时,应把物品放在左盘,砝码放在右盘,因此把石块放在天平的左盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。
石块的质量等于右盘砝码的质量加上标尺上游码指示的质量,则石块的质量是
(3)小明又测出石块的体积是20cm3,则石块的密度是
(4)实验所用的砝码生锈了,砝码的质量变大,所测物体的质量偏小,根据 可知,则所测石块密度比真实值偏小。
(5)设容器的底面积为S,由丙、戊两图可知石块的体积为
设丙图中木块浸入水中的体积为 ,丁图木块和石块浸入水中的体积为
物体漂浮时浮力等于重力,由丙、丁两图可知,两种情况下浮力
两式相减得
石块密度
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母左偏右调,右偏左调;
(2)测量质量时,物体放在左盘;根据砝码和游码的位置,测量质量;
(3)利用质量和体积的比值, 计算密度;
(4)砝码生锈,质量变大,测量的结果偏小;计算的密度值偏小;
(5)根据物体漂浮时,受到的浮力等于物体的重力,根据液面深度的变化可以计算排开液体的体积,计算排开液体的质量,等于物体的质量;根据物体沉底时排开液体的体积,计算物体的体积;利用质量和体积的比值, 计算密度。
15.【答案】(1)71.6;40;
(2)小亮;烧杯中会残留一些豆浆,导致体积的数据不准确,产生误差
(3)把核桃轻轻放在装满水的溢水杯中,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重为G1;用细铁丝把核桃压入水中,使其全部浸没,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重为G2;
【知识点】密度公式及其应用;设计实验测密度;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)由甲图可知,标尺分度值为0.2g,故标尺的读数为1.6g,则烧杯和豆浆的总质量为50g+20g+1.6g=71.6g由乙图可知,此时量筒示数正好位于40刻度线上,故示数为40mL,即为40 。烧杯和剩余豆浆的质量为30g,则量筒中的豆浆质量为41.6g,故豆浆的密度为
(2)分析小亮的实验可知,小亮在将烧杯中的豆浆倒入量筒中时,烧杯中会残留些许豆浆,导致量筒中的豆浆偏少,产生误差,故小亮的实验误差较大。
(3)当核桃浸没时,溢出水的体积等于核桃的体积,利用排水法测量出核桃的体积,故步骤为:
①用弹簧测力计测出小桶所受的重力G;
②把核桃轻轻放在装满水的溢水杯中,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重为G1;
③用细铁丝把核桃压入水中,使其全部浸没,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重为G2;
漂浮时溢出水的重力为:G排=G1-G
根据漂浮时浮力等于重力以及阿基米德原理知,核桃的重力为: G核桃=G排=G1-G
核桃全部浸没时,溢出水的重力为:G排'=G2-G
根据阿基米德原理知此时的浮力为: F浮=G排'=G2-G
核桃的体积为
核桃的密度为
【分析】(1)根据砝码和游码位置测量质量,利用量筒中液面位置测量体积;根据质量和体积的比值计算密度;(2)将量筒中液体倒出时,剩余现象使测量产生误差;(3)根据物体的重力和拉力差计算浮力,结合密度计算体积,根据重力计算质量,利用质量和体积的比值计算密度。
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