1、专题(三) 利用浮力知识测密度【规律总结】 图 ZT31例 1 下面是张超同学利用量杯和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析，请完成下列填空。在量杯中装适量的水，读出水面对应的刻度值 V1；把橡皮泥捏成碗状，小心放入量杯使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V2，根据_原理可求出橡皮泥的质量；再把橡皮泥团成实心球放入量杯使之沉入水底，读出此时水面对应的刻度值 V3；利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为：_。图 ZT32 是整个实验的操作情景，由图中读数可算出橡皮泥的密度是_kg/m3。图 ZT32【思路点拨】图 ZT33【答案】 阿基米德 1.7510 3水 （V2 V1）V3 V1例
2、 2 2014资阳 某实验小组利用杠杆平衡条件测固体密度。图 ZT34实验器材 待测小石块，杠杆及支架，细线，钩码数个， 刻度尺，烧杯，适量水。实验过程 (1)把杠杆的中点固定在支架上，并调节杠杆在水平位置平衡。(2)用细线将小石块拴好，把小石块和钩码 m 分别挂在杠杆的两边，调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡。(3)分别量出小石块悬挂处与支点的距离 L 和钩码悬挂处与支点的距离 l，由杠杆平衡条件得出小石块的质量为_。(4)在烧杯内盛水，将小石块浸没水中，保持 L 不变，调节钩码 m 的悬挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡。(5)量出钩码所挂处与支点的距离 d，则小石块所受水的浮力为 _。(6
3、)若水的密度为 ，由阿基米德原理得出小石块的体积为_。(7)由密度公式求出小石块的密度为_。【思路点拨】图 ZT35【答案】 m mg m lL l dL l dL ll d【针对训练】12015 衡阳 如图 ZT36 甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间 t 变化的图像。若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为( )图 ZT36A2.810 3 kg/m3 B2.310 3 kg/m3C0.610 3 kg/m3 D3.210 3 kg/m322015 荆门 为了测量一小块矿石的密度，小丽利用一个弹簧测力计、水和一段细线进行了如下实
4、验：(1)将小矿石挂在弹簧测力计下( 如图 ZT37 所示)，当小石块 _时，读出测力计示数为 4.9 N。图 ZT37(2)将小矿石_在水中，读出弹簧测力计的示数 F(如图乙所示 )，则F_N 。(3)小矿石所受的浮力 F 浮 _N。(4)小矿石的密度 _g/ cm3。(g 取 10 N/kg)32015 襄阳 把边长为 1 dm 的正方体木块放在水中，有 的体积露出液面，则木块25的密度为_kg/m 3；木块在水中受到的浮力为_N。(g 取 10 N/kg)42015威海 如图 ZT38 所示是教科书中一个“观察与实验”栏目的截图。在图示器材的基础上增加一个量筒，请你借鉴图示的实验方法，设
5、计一个测金属箔密度的实验。要求：观察与实验金属箔能浮于水面吗把金属箔卷成一卷放入水中，它能浮在水面上吗？再把它做成中空的筒放入水中，它会沉入水下吗？甲 乙图 834 不同形状的金属箔放入水中图 ZT38(1)写出简要的实验步骤，并用字母符号表示有关的物理量。(2)写出金属箔的密度表达式。52015 重庆 B 卷 某兴趣小组在“探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律”的实验中，做了如图 ZT39 所示的实验，将同一物体 A 逐渐浸入密度为 0 的液体中，并通过观察弹簧测力计的示数变化规律，得出以下一些结论：图 ZT39(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体
6、的体积越大，物体受到的浮力越_；分析比较实验序号_可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度_(选填“有关”或“无关”) 。(2)由实验可知 A 物体的重力为 _N，A 物体浸没在液体中时所受的浮力是_N。(3)同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块 B 的密度，她的具体操作如下：取边长为 a 的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中，待其静止后用刻度尺测出有 高度露出液面，如图 ZT310 甲所示，则木块浸入液体中的深度是 _，木块底25部所受液体的压强是_。(以上两空均用相关的物理量表示)将物体 B 放在木块中央静止后 ，用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为
7、 h1，如图乙所示。用体积可忽略不计的细线将物体 B 系在木块中央，放入液体中静止后测出此时木块露出液面的高度为 h2，如图丙所示。图 ZT310则物体 B 的密度 B_(用相关的物理量表示) 。实验结束后同学们展开了激烈讨论，认为小薇同学的操作还是有一些不足，请你说出一条不足之处：_。62015 咸宁 小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心) ，小芳想知道金属挂饰的材质，于是在学校实验室借了一些器材来测量它的密度。(1)她将天平放在水平桌面上，把游码轻轻拨至标尺_ 零刻度线，稳定时发现分度盘如图 ZT311 甲所示，要使横梁水平平衡，应将右侧的平衡螺母往 _(选填“右”或“左”)调
8、。(2)将挂饰放在已调好的天平上，测出其质量为 21.6 g。(3)当她想测量挂饰的体积时，发现忘了借量筒，在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。她的测量过程如下：往烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为 150 g。用细绳将挂饰拴好并浸没在水中(如图乙所示，挂饰不接触杯底，无水溢出) 。在右盘中加减砝码并移动游码，当天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图乙所示，此时天平的读数为_g，则挂饰的体积为_。( 已知 水 1.010 3 kg/m3)图 ZT311(4)小芳计算出金属挂饰的密度为_g/cm 3；通过查密度表对照可知该金属挂饰可能是_饰品。物质 金 银
9、 铜 铁 铝密度/(kgm3 ) 19.3103 10.5103 8.9103 7.9103 2.71037.2015乐山 如图 ZT312 所示，用弹簧测力计悬挂一物体，在空气中弹簧测力计示数为 6 N，当物体浸没在水中弹簧测力计的示数是 4 N，g 取 10 N/kg。求：(1)物体的重力 G。(2)物体浸没在水中受到的浮力 F 浮 。(3)物体浸没时排开水的体积 V 和物体的密度 。图 ZT312专题(三) 利用浮力知识测密度针对训练1.A 解析 本题考查阿基米德原理。由图像可以看出，石料在空气中测得其重力为 1400 N，全部浸没在水中时拉力为 900 N，则石料的密度为： 水GG G
10、 1103 kg/m32.810 3 kg/m3。1400 N1400 N 900 N2(1)静止 (2)浸没 2.9 (3)2 (4)2.45解析 本题综合考查密度和浮力知识。(1)当小矿石静止时，小矿石受到平衡力的作用，此时弹簧测力计的示数就等于小矿石重力的大小。(3)当小矿石浸没在水中时 ，小矿石受到的浮力等于小矿石的重力和弹簧测力计的示数之差。小矿石受到的浮力是：F 浮 GF4.9 N2.9 N2 N。(4) 小矿石的质量是 m 0.49 kg；小矿石的体积是：VV 排Gg 4.9 N10 N/kg 210 4 m3；因此小矿石的密度是： 矿 F浮 g 2 N1000 kg/m310
11、N/kg mV2.4510 3 kg/m32.45 g/ cm3。0.49 kg210 4 m33600 64(1)向量筒中倒入适量的水，记下水的体积 V1；把金属箔卷成空心形状，让其漂浮在量筒的水中，记下水面到达的刻度 V2；将金属箔浸没在量筒的水中，记下水面到达的刻度 V3。(2)（V2 V1）水V3 V1解析 向量筒中倒入适量的水，记下水的体积 V1，金属箔漂浮时所受浮力 F 浮 等于其重力G 物 ；把金属箔卷成空心形状 ，让其漂浮在量筒的水中，记下水面到达的刻度 V2，则此时金属箔受到的浮力 F 浮 G 排 水 gV 排 水 g(V2V 1)， 则 m 物 水 (V2V 1)；将金属箔
12、浸没在量筒的水中，记下水面到达的刻度 V3，则金属箔的体积为 V3V 1，所以金属箔密度 。mV （V2 V1）水V3 V15(1)大 甲、丙、丁 无关 (2)6 2 (3) a a0g 0 刻度尺测量时读数有误差 (合理均可)35 35 25a h1h2 h16(1)左端 右 (3)152.4 2.4 cm 3(4)9.0 铜7(1)由题意可知，物体的重力 G6 N 。(2)物体的重力 G6 N，当物体浸没在水中弹簧测力计的示数 F4 N，则物体浸没在水中受到的浮力 F 浮 GF6 N4 N 2 N。(3)由 F 浮 液 gV 排 得，V 排 210 4 m3，F浮 水 g 2 N1.0103 kg/m310 N/kg物体的质量 m 0.6 kg，Gg 6 N10 N/kg物体的体积 VV 排 210 4 m3，则物体的密度 310 3 kg/m3。mV 0.6 kg210 4 m3
