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专题四 利用浮力测密度(习题课)
1.小明利用所学的浮力知识,用不同方法测物体的密度,请你帮他完成:(g取10 N/ kg)
(1)“称重法”。如图1 所示,弹簧测力计下吊着一物体A,在空气中的示数为8N,浸没在水中的示数为6 N,浸没在盐水中的示数为5.6N,则物体A的密度为 g/cm ,盐水的密度为 g/cm 。
(2)“一漂一沉”法。他用一只小玻璃杯、量筒测一金属块的密度。先在量筒内倒入60 cm 的水,接着的操作步骤如图2所示。则金属块的质量为 g,金属块的体积为 cm ,金属块的密度为 g/cm 。
(3)“天平测排”法。小明利用电子秤测量一石块的密度,步骤如图3所示。则石块的密度为 g/cm 。若石块吸水,会导致测量的石块密度 。 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)
2.如图是实验外语学校初二某同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,他将一个长方体物块分别放在不同液体中,已知物体底面积为50cm ,容器底面积为100cm ,则:(g取10 N/ kg)
(1)物体在乙中所受浮力为 N。
(2)本实验用的研究方法是 法。
(3)由甲、丙、丁三图可知,浮力大小和浸没的深度无关,由甲、丁、戊三图可知,浮力大小和 有关。图乙中物块下表面受到水的压强是 Pa,图戊中液体的密度是 kg/m 。
(4)该同学实验结束后才发现弹簧测力计没有调零,秤钩上不挂重物时,指针位于零刻度线以上,则实验中测得的浮力值 (选填“大于”“小于”或“等于”)浮力的真实值。
(5)接下来,该同学利用已经调节平衡的天平、烧杯、水和细线测量石块的密度:
①在测量石块的质量时,天平达到平衡后,右盘砝码的质量和游码位置如图甲所示,则石块的质量为 g;
②如图乙所示,在烧杯中装入适量的水,用调好的天平测得其总质量为105g;
③如图丙所示,用细线吊起石块,使其浸没在水中(不接触容器底和容器壁,且不溢出),天平平衡时,砝码和游码的示数之和为145g。
该同学求出石块的密度为 g/cm ,在实验过程后,发现石块吸了水,且每5cm 的这种石块要吸1cm 的水,吸水后石块体积不变,则干燥石块的密度应该为 g/cm 。
3.(2023·巴蜀)小宇在测浓盐水的密度时进行如图1操作:(g取10 N/ kg)
(1)把天平放在水平桌面上,将游码归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的左侧,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)天平调平后小宇进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②如图甲所示,用天平测烧杯和浓盐水的总质量为 g;
③将浓盐水倒入量筒中,液面的位置如图乙所示。
为减小误差,以上操作合理的顺序是 。
(3)浓盐水的密度为 g/cm 。
(4)实验二:小宇利用已测密度为ρ。的浓盐水测量密度均匀的萝卜的密度:
①用天平测出 (选填“萝卜”或“杯和浓盐水”)的质量为m ;
②萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图丙,标记液面在萝卜上的位置;
③取出萝卜擦干,用刀沿标记将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为m ,萝卜密度的表达式为ρ= (用所给字母表示)。
(5)实验三:利用上面已测好密度的盐水和电子秤来测量泡沫块的密度,如图2所示:
①在底部安装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的盐水,静止在水平电子秤上(如图2甲),电子秤的示数m 为250g;
②把一块不吸水泡沫放入盐水中(如图乙),电子秤示数m 为300g;
③用细线(质量忽略不计)绕过定滑轮竖直向上拉动泡沫,使泡沫浸没在盐水中(如图丙),电子秤的示数m 与m 相比变化了70g,根据实验数据知泡沫的密度为 g/cm ;若泡沫吸水,则所计算出来的密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
4.小明家中有一电子秤,如图a所示,他想利用电子秤、玻璃杯、石块、水、细线进行有关浮力与密度的探究。(g取10 N/ kg)
(1)如图b,他将石块放在电子秤上,测出石块质量为 g。
(2)他利用适量的水、细线进行了图中的c、d、e、f的操作。由实验步骤d、e、f可知,浸在水中的石块所受的浮力与 有关;根据实验数据及所学的物理知识可知,石块浸没在水中时排开水的体积为 cm ,算出石块的密度为 g/cm 。
(3)如果考虑石块浸入水中后会吸水,则所测得的石块密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小明将杯中的水换成相同体积的食用油进行了如图g的操作,取出石块后,如图h所示,对比实验步骤c、f、g、h可知,石块受到的浮力还与 有关。
(5)根据实验数据可知,食用油的密度为 g/cm ,杯中食用油的体积为 cm ,空杯子的质量为 g。(不考虑石块吸入或沾有液体对实验的影响)
5.学习完密度、浮力相关知识后,雯雯在实验室进行以下实验,如图所示:(g取10 N/ kg)
(1)使用弹簧测力计测重力时,应该对弹簧测力计在竖直方向上进行 。
(2)比较图步骤A、B、C可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与 有关。
(3)要探究浮力大小与液体密度的关系,应该选择图中的 三次实验步骤。
(4)已知酒精的密度为 则图E中弹簧测力计的示数为 N。
(5)雯雯分析发现,如果把水换成其他液体,测力计的示数就会不同,于是她把测力计的刻度改成相应的密度值,将该装置改为测量液体密度的“密度计”,原测力计的2.5N刻度处应标注为 kg/m 。此“密度计”相邻密度刻度线间距是 (选填“均匀”或“不均匀”)。
(6)完成上述实验后,悦悦想利用浮力知识来测金属块的密度,于是找来了刻度尺、水、水槽、柱形的薄玻璃杯等器材,进行如下实验,如图所示:
①将玻璃杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中,如图甲所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h ;
②将金属块轻轻放入水槽中,如图乙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h ;
③将金属块从水槽中取出,平稳放在烧杯中,如图丙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h ;
④已知水的密度为ρ水,则金属块的密度表达式为ρ= (用已知的物理量表示);
⑤同组的小林对悦悦的实验过程提出质疑,认为将金属块从水中取出时会沾水,导致测量的密度会产生误差,你认为由于金属块沾水会导致悦悦测出金属块的密度 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
专题四 利用浮力测密度(习题课)
1.(1)4 1.2 (2)16 4 4 (3)2.5 偏大 2.(1)1.6(2)控制变量 (3)液体密度 320 0.8×10 (4)等于(5)①84 ③2.1 1.68 3.(1)右 (2)②92 ②③①(3)1.2 (4)①萝卜 (5)③0.5 偏 大
4.(1)36 (2)排开液体的体积 15 2.4 (3)偏大(4)液体的密度 (5)0.9 200 105 5.(1)调零 (2)浸入液体的体积 (3)A、D、E (4)3.2 (5)1.5×10 均匀 ⑤无影响