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1、专题训练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: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.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=?浮?水?,因为浸没,所以 V物=V排.求密度:根据=?求出密度.(2)求液体密度: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=?浮?水?求出物体体积.求密度:根据 F浮=G-F求出物体浸没在未知液体中的浮力,由液=?浮?排?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
2、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 1.0103kg/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:将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;将小球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图图乙所示;将小球浸没
3、在某未知液体中,弹簧测力计的示数如图图丙所示.已知水=1.0103kg/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,某待测液体的密度与弹簧测力计示数 F 的关系式为待测液体=,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=液V排g、m=m排;由“浸没”得出物体的体积,V=V排;进而根据=?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
4、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
5、三“漂浮法”测密度方法诠释:(1)在一种液体中漂浮时,F浮=G,液V排g=物V物g,得液=?物?排物或物=?排?物液.(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1V排1=2V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13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1112的体积没入水中,已知水=1.0103kg/m3,g 取 10 N/kg,则容器的容积是m3
6、(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)木块的密度为水;盐水的密度为水.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=?排?液.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
7、: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)1.2103(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
8、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=酱油V酱油g=3.6 N,酱油浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F拉=3.6N-0.6 N=3 N=水V排g.=?酱油?酱油?水?排?=?酱油?水=3.6N3N=1.2,所以酱油=1.2水=1.2103kg/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)5103(2)2103(3)5103(4)5N-?110-4m310N/kg均匀(3)当测力
9、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=液V排液g 可得,液体的最大密度:液最大=?浮最大?=5N110-4m310N/kg=5103kg/m3;(4)在测量范围内,根据 F浮=G-F和 F浮=液V排液g 可得,液体密度的表达式:待测液体=?浮?=?-?=5N-?110-4m310N/kg;因待测液体与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.水V1不变?水?1?2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=水V1g,所以水V1g=G=mg,则木块的质量 m=
10、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=gh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:=?=?1?2.4.(1)50(2)甲乙0.1(3)2.55.610-41.5103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=?浮?水?=4N1.0103kg/m310N/kg=410-4m3,因为13的体积露出水面,所以金属容器的容积:V容器=?排1-13=32410-4m3=610-4m3.装入液体后的浮力:F浮=水1112V容器g=1.0103kg/m31112610-4m310 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=?液?液?=1.5N10010-6m310N/kg=1.5103kg/m3.6.(4)?1-?2?1?1-?2?1-?37.a.67d.252.68103