中考物理倒计时专攻32种题型17应用浮力测量密度的方法(含参考答案)

中考物理倒计时专攻32种题型：
题型17应用浮力测量密度的方法
▲ 题型一称重法测量物体的密度
如图1，用弹簧测力计测两次，第一次在空气中，第二次在液体中，两次的差即为浮力大小。

物体未接触水面时，对物体受力分析：物体在竖直方向受到重力和弹簧测力计的拉力保持平衡，因此：
G F =1
当物体浸没于水中后，弹簧测力计的示数为F ，物体在竖直方向受到重力，拉力和浮力的作用保持平衡，对物体进行受力分析：
G F F =+浮
由此得到：F G F -=浮
图 1 图 2
注意：前提是此物体密度比液体密度大，否则无法垂入液体中；物体进入液体时，不能触底，也不能碰壁。

如果物体密度比水小（比如木块），还想测它完全浸没时的浮力，那么，可以用一个密度比较大的物体把木块拖下水。

如图2。

则木块完全浸没所受的浮力为：
21F F G F -+=浮
想一想：如果我们用双簧法测得的浮力，是完全浸没在水中的浮力，而水的密度又已知，
那么我们可不可以计算出物体的密度呢？
分析：根据公式排水浮gV F ρ=可知，g
F V 水浮
排ρ=
， 当物体完全浸没在水中时，排物V V =，因此g
F V 水浮
物ρ=
， 又根据公式
浮水
物浮水
水浮
物ρρρF G F mg g
F m V m ====
ρ，因此水浮
物ρρF G =，即可求出物体的密度。

例1.弹簧测力计下悬挂一个0.32kg 的重物，把重物完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数如图所示，（g 取10N/kg ）。

（1）弹簧测力计的示数为N 。

（2）重物完全浸没在水中时受到的浮力为N 。

（3）重物的密度为kg/m 3。

变式训练：在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.6N,当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是6.6N,求：（g 取10N/kg ） （1）金属零件所受浮力为多少？ （2）金属零件的体积为多少？ （3）金属零件的密度为多少？
答案：（1）1N （2）1×10-4m 3
（3）7.6×103
kg/m 3
▲ 方法二利用漂浮状态求密度
根据物体处于漂浮状态求解物体的密度题型中，题目中会直接或间接的告诉物体漂浮时的
排V 与物V 之间比例关系，那么经过推导可计算出物体的密度表达式为液排
物ρρV
V =
，所以在液体密度已知的前提下，如果再知道浸没的体积占比，就能求出物体的密度。

推导过程： 设物体处于漂浮时，
n
m
V V =物排 物体所受浮力和重力平衡：
G F =浮 ↓
物物排液gV gV ρρ=
↓
液液排物ρρρn
m
V V ==
注意：题中常见的物体是柱形的（比如长方体），而且漂浮时常常保持直立，所以体积比也可以转化为高度比。

例2.麻江蓝莓果实蓝莓被誉作“水果皇后”。

蓝莓果实中含有丰富的花青素、鞣花酸及多种微量元素，具有抗癌、预防动脉硬化等作用。

如图所示，小明同学将几颗蓝莓放到水中，发现每颗蓝莓有
10
1的体积露出水面，则蓝莓的密度是kg/m 3。

变式训练：一木块漂浮在水面上时有
53的体积浸入水中，当浮在另一种未知液面上时有3
1
的体积露在液面外，则木块的密度为kg/m 3
；未知液体的密度为kg/m 3。

（g 取10N/kg ） 答案：0.6×103
kg/m 3
0.9×103
kg/m 3
▲ 方法三二次测法求未知液体的密度
方法：（1）用弹簧测力计测出物体的重力G ；
（2）将物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F 1；
g
F G V V 水排物ρ1
-=
= （3）再将物体浸没在待测液体中，读出弹簧测力计的示数为F 2；
g
F G V V 液排物ρ2
-=
= （4）液体的密度水液ρρ1
2
F G F G --=。

例4.如图，石块保持静止时弹簧测力计的示数分别为F 1=3N ，F 2=2N 和F 3=2.2N ，已知水的密
度为ρ水。

（1）根据测量的物理量可知石块浸没在水中时，受到浮力大小为N 。

（2）根据测量的物理量和已知量，石块的密度ρ石=kg/m 3。

（3）根据测量的物理量和已知量，可知待测液体的密度ρ液=kg/m 3。

变式训练：把一重4.74N的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，把它浸没在水中时弹簧测力计的示数是4.14N，把它浸没在某液体中时弹簧测力计的示数是4.11N．则下列计算结果错误的是（）
A.金属块在水中受到的浮力是0.6N
B.金属块的体积是6×10-5m3
C.液体的密度是1.05×103kg/m3
D.金属的密度是6.9×103kg/m3
答案：D。