2025年中考物理专项复习核心考点讲解汇编专题8 浮力应用：测量物体的密度（原卷版）

专题8浮力应用：测量物体的密度知识点一物体沉浮的条件1.液体中常见的三种浮沉现象（1）物体上浮，最终漂浮在液面上；（2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置；（3）物体下沉，最终沉入底部。2.物体的沉浮条件（1）物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系状态物体浸没在液体中物体部分浸在液体中上浮悬浮下沉漂浮条件F浮>GF浮=GF浮<GF浮=G示意图3.实心物体的沉浮条件分析汇总上浮漂浮悬浮下沉沉底运动状态向上运动静止在液面上静止在液体内任意深度处向下运动静止在容器的底部条件F浮>G物F浮=G物F浮=G物F浮<G物F浮+F支=G物ρ液与ρ物的关系ρ液>ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液<ρ物ρ液<ρ物V排与V物的关系V排=V物（露出水面前）V排<V物V排=V物V排=V物V排=V物示意图知识点二浮力的应用：测固体的密度[方法一]请利用弹簧测力计、水、烧杯测出一块小石头(ρ物>ρ水)的密度。①实验原理F浮=G－F拉(称重法)②步骤a用弹簧测力计先测出小石块在空气中的重力记为G石；b用弹簧测力计悬吊着小石块，使之浸没在水杯中。并记下此时弹簧测力计的示数为F拉；c由F浮＋F拉=G可求得小石块浸没在水中受到的浮力为F浮=G石－F拉；d由F浮=ρ液gV排和G=mg=ρ物gV物及V物=V排得ρ石[方法二]利用量筒、水、细针测出不沉于水的蜡块(ρ物<ρ水)密度。①实验原理F浮＝G(漂浮法)②步骤a先往量筒中倒入适量的水，记下水的体积为V0；b然后往量筒中放入小蜡块，待小蜡块静止后，记下水面现在所对应的刻度为V1，即蜡块漂浮时V排=V1－V0；c用细针将蜡块全部按入水中，记下现在水面刻度为V2，此时蜡块的体积为V蜡=V2－V0；d利用漂浮条件F浮=G，即ρ水gV排=ρ蜡gV蜡得出ρ蜡知识点三浮力的应用：测液体的密度[方法一]原理F浮=G－F拉和F浮=ρ液gV排。(称重法)器材弹簧测力计、烧杯、适量的水、适量的待测液体和一个密度大于水和液体的物体。过程用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的浮力,则有F即:ρ液[方法二]原理F浮=G物(漂浮法)器材量筒、水和待测液体、一个密度比水和待测液体小的物体。过程用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的V排即可,即:由G物＝F浮水和G物=F浮液可知ρ水gV排水＝ρ液gV排液，也即ρ液（2023•吉林）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，用密封透明的瓶子（质量和厚度不计，装有适量酸奶）替代原实验中的物体，如甲图。（1）将瓶子浸没在水中，如乙图，此时瓶子受到的浮力为N。（2）继续向上提升弹簧测力计，当酸奶液面与水面相平时，弹簧测力计的示数如丙图。由以上数据可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与有关。（3）通过这个实验还可以计算出酸奶的密度ρ＝kg/m3。（2023•黑龙江）如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验，根据他的实验探究数据，请你回答下列问题：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）由图可知物体浸没在水中受到的浮力F浮＝N；（2）由图ACD可知，浮力大小与物体浸没深度（选填“无关”或“有关”）；（3）分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与和有关；（4）经进一步计算可知物体体积V＝m3，物体的密度ρ＝kg/m3。（2022•达州）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是。（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为kg/m3（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮G排（选填“＞”“＜”或“＝”），从而验证了阿基米德原理的正确性。（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强（选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）。（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图步骤中可不使用弹簧测力计。（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“＞”“＜”或“＝”）（2022•广西）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向调节平衡螺母，使横梁平衡。（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是g。（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是kg/m3。（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏。（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为V1，如图丁所示；③，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为V2；④吊坠密度的表达式为ρ＝。（用V1、V2、ρ水表示）（2023•广陵区一模）小亮通过如图的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验。（1）对A、C、D三图中的实验现象和数据进行分析，得出下列结论：物体浸没后，浮力的大小与深度（填“有关”或“无关”）；（2）分析D、E两图中的实验现象和数据，可得出结论：物体受到的浮力大小还与液体的有关；（3）根据图中的数据计算出物体的密度为kg/m3，如考虑物体具有吸水性，则计算的结果比物体的真实密度偏（填“小”或“大”）。（2023•邳州市一模）如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。如图将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题：（1）图甲中，弹簧测力计的示数F1＝N。（2）石块完全浸没在水中时所受的浮力为N。（3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与有关；分析图中两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。（4）图乙中石块浸入水中的体积是m3。（5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为法。（6）由实验数据可得石块的密度为kg/m3。（2023•南关区校级三模）信息科技小组的同学利用力传感器（力传感器可感知并测出拉力或压力的大小）对“浮力大小的影响因素”进行探究。操作如下：（1）如图所示，将力传感器固定在铁架台上，圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连。（2）装有水的薄壁柱形容器B置于升降台上（容器足够高），让升降台逐渐升高，随着圆柱体A逐渐浸入水中，传感器的示数逐渐变小，当圆柱体A刚好浸没时，传感器的示数减小到8N，这说明物体所受的浮力大小与有关。（3）为探究浮力的大小与液体密度的关系，小组同学将容器内的水换成密度为1.2×103kg/m3的液体，再次使升降台逐渐升高，直到圆柱体A刚好浸没，传感器的示数一直减小到6N。圆柱体A浸入液体的过程中，容器底部所受的压强逐渐。（4）对比（2）（3）可以得出：物体所受浮力的大小与有关。（5）分析题中信息可知，当圆柱体A分别浸没在水中和液体中时，容器底部增加的压力之比为，圆柱体A的密度为kg/m3。（取g＝10N/kg）（2023•重庆模拟）在“探究浮力与什么因素有关的关系”的实验中：小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。（1）如图甲所示，将圆柱体挂在弹簧测力计下端静止时，弹簧测力计的示数为5N，由知识可知，圆柱体的重力大小为N；（2）分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与有关；（3）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用图的装置来进行操作；（4）圆柱体浸没在水中时受到的浮力是N，圆柱体的体积是m3（g取10N/g）；（5）用图示实验数据测出盐水的密度是kg/m3。（2023•重庆二模）小开要探究“影响浮力大小的因素”，图1是他的实验过程。（1）图1B中，物体受到的浮力为N：由图1A、B、C三图可知，浮力大小与有关；由图1A、三图可知，浮力大小与浸没深度无关；（2）由图1A、D、E三图可知，浮力大小与有关；还可以算出盐水的密度为g/cm3；（3）小开受上面实验的启发，制作了一个测质量的装置，如图2甲。刻度标在底面积为100cm2透明薄壁柱形容器外壁，先加水至“0g”刻线处，再将被测物体放入水中漂浮时，水位处对应的刻度值即为被测物体的质量。则“0g”刻线上方1cm处对应的刻度值为g；（4）利用该装置还可测量物体密度：将物体A放入水中，如图2乙所示，静止时示数为m1；然后将物体B放在A上方，如图2丙所示，静止时示数为m2；最后将物体B放入水中，如图2丁所示，静止时示数为m3，则物体B的密度ρB＝（用m1、m2、m3、ρ水表示）；（5）小南发现该装置测量质量误差较大，为提高准确度，请你提出一条可行的改进方案：。（2023•市北区校级模拟）探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，如图1所示，依次将体积为100cm3的物体缓缓浸入某液体中（液体未溢出）；根据实验数据绘制了测力计的示数F与物体的下表面浸入液体中的深度h的关系图象，如图2所示。（g＝10N/kg）（1）分析图2发现，物体浸没在液体中后，测力计示数不再变化，说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与（选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关。（2）物体密度为g/cm3，若把该物体直接放入此液体中，静止时物体受到容器底的支持力F支为N。（3）当h＝4cm时，物体受到浮力为N，下表面所受压强为Pa；整个过程，物体下表面所受液体压强p与其浸入液体中深度h的关系图象应该是图3中的。（2023•中山市模拟）图A、B、C、D、E是探究某圆锥形物体“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验步骤。（1）由两个步骤中可知物体浸没酒精中时受到的浮力是N；（2）由步骤A、B、C、D可得出结论：物体受到的浮力大小与有关；（3）由步骤A、D、E可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的有关；（4）圆锥体的密度为g/cm3；（ρ水＝1.0×103kg/m3）（5）用弹簧秤拉着圆锥形物体从水面缓慢浸入水中，根据实验数据描绘的弹簧秤示数F随圆锥形物体浸入深度h变化的关系图像，最符合实际的是。（2023•宁化县模拟）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验。（1）做A、B、C三次实验是为了探究浮力的大小与的关系，得出的结论是。（2）分析三次的实验数据，可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。（3）分析A、D、E三次实验可探究浮力的大小与的关系。（4）由题中信息可计算出铜块的密度为kg/m3，盐水的密度为kg/m3。（2023•鼓楼区校级二模）探究影响浮力大小的因素：实验器材：弹簧测力计（量程0～2.5N，分度值0.05N）、水槽、圆柱体组（铜柱、铁柱、铝柱）、相同规格的圆柱体大物块、细线、水、盐水等；实验装置：实验步骤：（1）按如图所示实验装置图组装好实验器材，读出弹簧测力计