专题训练(四)利用浮力知识测量物质的密度

1、专题训练(四)利用浮力知识测量物质的密度?类型一称量法1.为了测量一小块矿石的密度 ，小丽利用弹簧测力计、水和一段细线进行了如下实验:乙(1)将小矿石挂在弹簧测力计下(如图Z-4-1甲所示)，当小石块 时，读出测力计的示数为4.8 N。(2)将矿石 在水中，读出弹簧测力计的示数F(如图乙所示)，则5 =No(3)矿石所受的浮力 F浮=N。(4)矿石的密度尸 g/cm3。(g取10 N/kg)2 .小明用弹簧测力计、圆柱体、几个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水)测量了盐水的密度，其装置和弹簧测力计的示数如图Z-4-2 所示。(g 取 10 N/kg)N ,圆柱体的体积是(1)由图甲和图丁可知

2、，圆柱体浸没在水中时受到的浮力是m3。(2)利用图示实验数据计算出盐水的密度是p盐水=kg/m 3。3 .小东同学想测出液体 B的密度，他手边只有：一个弹簧测力计、一根细线、一个小,但不完整。石块、两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤 请你将小东的实验步骤补充完整：(1)用细线系住小石块，将适量的水与液体 B分别倒入两个烧杯中。(2) ；(3)用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F。(4) 。请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度：田=。4.小阳同学利用已调节好的弹簧测力计、烧杯、水、细线、木块 “木 p水)测木块的密 度，实验步骤如下：将木块用细线拴好，挂在

3、已调节好的弹簧测力计下，测出木块的重力 G;在烧杯中装适量的水，将挂在弹簧测力计下的木块浸入水中，读出弹簧测力计的示数，记为F；木块密度的表达式P水=/二P水。G F小军说不能用上述实验测算出木块密度，请你写出小军判断的理由 O小军又添加了细线和铁块进行实验测出了木块的密度，请你补全他的实验步骤：(1)将木块用细线拴好，挂在已调节好的弹簧测力计下，测出木块的重力Go(2)在烧杯中装适量的水，将铁块用细线系挂在木块下，将木块和铁块均浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，记为Fi。(3)，读出弹簧测力计的示数，记为F2。(4)木块密度的表达式：p木=。?类型二漂浮、悬浮法5 .小婷利用刻度尺、小铁钉、

4、圆柱形容器和适量的水测量一个小木块的密度。如图Z4 3所示的三个图是小婷正确测量过程的示意图，图中Hi、H2、H3分别是圆柱形容器中水面所对应的深度。已知水的密度为p水，请利用图中测量出的物理量和p水写出小木块密度的表达式： p木=。图 Z-4-36 .小红利用已调好的天平、烧杯、适量的水、细线 ，测量一个形状不规则的小石块的密 度。图Z44所示的三个图是小红测量过程的示意图，已知水的密度是1.0X103 kg/m3, g取10 N/kg。利用图中测出的物理量计算小石块浸在水中受到的浮力为 N,小石块的 密度为 kg/m3。7 .小红同学要利用刻度尺、圆柱形玻璃筒和适量的水测量硫酸铜溶液的密度

5、。以下是小红设计的实验步骤，请你按照她的实验思路，将实验步骤补充完整。(1)找到一根均匀的细木条，在一端绕了几圈金属丝，用刻度尺测量出细木条的长度为L,并记录在表格中。,用刻度尺测出细木条露出水面部分的长度为L1,并记录在表(2)把细木条放在水中漂浮 格中。(3),并记录在表格中。(4)已知水的密度为 p水，利用测量出的物理量和p水计算硫酸铜溶液的密度p=并将计算结果记录在表格中。8 .小京利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。如图Z4 5所示的四个图是小京正确测量过程的示意图，图中V0、Vi、V2、V3分别是量筒中水面所对应的示数。已知水的密度为 p水，利用图中测量

6、出的物理量和p水计算小蜡块的密度，写出小蜡块密度的表达式：p蜡=.图 Z-4-59.下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析 个实验的操作情景，请完成下列填空。,图Z-4- 6是整随加6fl茄40302010- -二-=-=e-ee-e:I504030201(三-=L-ZL=r=-E-=-L图 Z-4-6(1)在量筒中装适量的水，读出水面对应的刻度值Vi =。(2)把橡皮泥捏成碗状，小心放入量筒使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V2,根据漂浮条件可求出橡皮泥的质量：m=。 (g取10 N/kg)(3)再把橡皮泥团成球放入量筒使之沉入水底，读出此时水面对应的刻度值V3。(

7、4)利用密度计算公式可计算出橡皮泥的密度为 kg/m3。详解详析1 . (1)静止(2)浸没 2.8 (3)2 (4)2.4解析F?=GF = 4.8 N-2.8 N=2 N,2X 10 4 m3,V = q 、,” ,P 水g 1.0X103 kg/m3x 10 N/kg4.8 NP gV- 10 N/kg X2X 10 4寸=2.4 x 103 kg/m3= 2.4 g/cm3。2. (1)4 4X 104 (2)1.1 X 103 解析(1)由图甲、丁所示实验可知，圆柱体浸没在水 中时受到的浮力：F浮水=GF = 5 N -1 N = 4 N。由F浮=水V排g得圆柱体的体积：V = V排

8、=4X 10 4 m3。F浮水P 水g 1.0x 103 kg/m3X 10 N/kg(2)由图甲、戊所示实验可知，圆柱体浸没在盐水中所受浮力：F浮盐水=G F= 5 N-0.6 N=4.4 N。根据阿基米德原理,F 浮盐水=p盐水V排g , 则盐水的密度:F浮盐水P盐水=.、，gV排4.4 N4 3 = 1.1 X 103 kg/m3o10 N/kg X4X 10 4 m3kg/m3. (2)用弹簧测力计测出小石块所受的重力(4)用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B中受到的拉力FbG-FbGT P 水解析小石块浸没在水中受到的浮力F水=6F,即p水gV石=6 F;小石块浸没在液体 B中受到的浮

9、力Fb=G-Fb,即但gV石=6 Fb;4. 木块不能浸没在水中，因此V木不等于V排(3)使弹簧测力计下面的木块全部露出水面，铁块仍然浸没在水中Gp水(4)F2-F1H2 H1 5- p 水H3 H16. 0.22.6X103解析m 石=52 g, m 排水=20 g,贝U F 浮=G 排=m 排 k g= 20X 10 3 kg x 10 N/kg = 0.2 N, V排水=m= 20 g 3= 2 g/cm3 = V 石，p 水 1 g/cm307. (3)把细木条放在液体中漂浮m 52 gP V= 2 g/cm3= 2.6 g/cm =2.6*10 kg/m 。,用刻度尺测出细木条露出液

10、面部分的长度为L2,并记LL1录在表格中(4)p水L L2解析细木条在水中和硫酸铜溶液中都处于漂浮状态，F浮水=F浮硫酸铜=G ,即p水gV排水，I 、c , 、- LL1P g%硫酸铜，p 水 gS(L L1)= p g(LL2),可得 p = : p 水。LL2(M (V1 V0 )8. V2-V3解析图乙中，蜡块漂浮在水面上，所以6=5浮=6排，可知m=m排=水(丫1 V。)，由图丙、丁知，蜡块的体积V = V2V3,蜡块的密度m 陲(VV0)p 蜡=。VV2-V39. (1)50 mL (2)14 g (4)1.75X103解析(1)量筒每一个大格代表10 mL,每一个小格代表2 mL,水面对应的刻度值 Vi = 50 mLo(2)橡皮泥漂浮在水面日对应的刻度值 V2=64 mL,橡皮泥漂浮在水面上，排开水的体积 为V=V2-V1=64 mL -50 mL= 14 mL= 14 cm3,橡皮泥漂浮在水面上，受到的重力等于排开 水的重力，所以