2018年中考物理专题复习-----利用浮力测密度

2018年中考物理专题复习:利用浮力测密度典题欣赏:1．如图甲所示为压力式托盘秤，当把物体放在压力托盘秤盘上时指针的示数就是物体的质量。

（1）某次测量时压力式托盘秤的指针如图乙所示，示数是kg。

（2）现在要利用压力式托盘秤、水、烧杯和细线来测量一个不规则小矿石块的密度。

请你设计实验方案，写出实验步骤及测量的物理量，物理量要用规定的符号表示，实验过程烧杯中的水不能溢出。

①实验步骤和测量的物理量：。

②用已知量和测得的物理量表示出小矿石块的密度ρ=。

2．石油是我市主要的矿产资源，石油化工对实施黄蓝国家战略发挥着重要作用。

某化工企业以石油为原料，研发出一种密度比水小、强度大的复合材料，广泛应用于汽车、飞机等制造业。

为了测量这种复合材料的密度，实验室提供了如下器材：一小块形状不规则的复合材料样品、量筒、烧杯、溢水杯、弹簧测力计、细线、长钢针、适量水（所给器材数量充足）．请利用所给器材，设计测量小块复合材料样品密度的实验方案。

（g和水的密度ρ水为已知量。

）（1）从上述器材中选出实验所需器材；（2）实验步骤；（3）样品密度的表达式：ρ=（用测量的物理量和已知量的符号表示）；（4）这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点：。

3．给你器材：刻度尺、粗细均匀的圆柱体竹筷、细金属丝（密度大于水，柔软，易变形的金属）、装有适量纯净水和浓盐水的烧杯各一个。

请你用给出的器材测出浓盐水的密度，纯净水密度已知为ρ水。

（1）写出实验步骤；（2）计算盐水的密度公式ρ盐水=（用测出的物理量及已知量表示）。

4．小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。

实验器材有：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。

实验步骤如下：①用刻度尺测出竹筷的长度L②竹筷的下端缠上适量的细铅丝③把自制的密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1（如图所示）④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2根据上面的步骤回答下列问题：（1）竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是（选填“降低重心”或“增大支撑面”）使竹筷能竖直漂浮在液面。

（2）密度计是利用浮力重力的条件工作的，竹筷下表面受到水的压强竹筷下表面受到盐水的压强（均选填“大于”、“等于”、或“小于”）（3）被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积（选填“越小’”或“越大”）（4）被测盐水的密度表达式：ρ盐水=（不计铅丝体积，水的密度为ρ水）5．小辉原来一直认为现在市面上正在流通的五角硬币是铜制做的，但小明不同意他的观点，理由是硬币能被磁铁吸引。

于是他们决定测量五角硬币的密度。

他们从实验室借来了：天平、砝码、量筒、烧杯，自己又准备了刻度尺、细线、水、多枚相同的五角硬币。

（不计细线质量与体积）（1）他们的做法是：用刻度尺量出硬币的直径和十枚硬币的总厚度，计算出硬币总体积，再用天平、砝码测出十枚硬币的质量，最后计算出硬币材料的密度。

你认为他们这种测量硬币材料密度的方法是否准确？请说出理由。

（2）如果你有更准确的方法，请写出主要的实验步骤。

表达式。

6．物理兴趣活动课上，老师让同学们测出一个由桃木制作的狗挂件的密度（表面经处理后不吸水），如图所示，除了此挂件，老师还提供了如下器材：一架调好的天平（无砝码）、两个完全相同的烧杯、一个量筒、一个满足实验需求的小铁块、若干细线、一个滴灌、适量水，实验中同学们发现由于挂件较大，虽然能放入烧杯中，但无法放入量筒中。

请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出桃木的密度，要求：（ρ铁＞ρ水＞ρ木）。

（1）写出主要实验步骤及需要测量的物理量；（2）写出桃木密度的数学表达式（用已知量和测得量表示）．7．张磊同学在河边捡到一精美小石块，他想知道小石块的密度，于是从学校借来烧杯、弹簧测力计、细线，再借助于水，就巧妙地测出了小石块的密度，请你写出用这些器材测量小石块密度的实验步骤，并得出和实验方案相一致的密度的表达式。

8．如图所示，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线，测量某种液体的密度。

a．将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F1。

b．读出量筒中待测液体的体积V1。

c．将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F2和量筒中液面对应的刻度V2。

（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在。

（2）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重为G=。

（3）待测液体的密度可表示为ρ液=。

（4）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ石=。

9．小明同学用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块（不吸水）的密度。

（1）如图甲所示，木块所受的重力为N；（2）如图乙所示，将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘在的作用下被紧紧压在烧杯底部。

在烧杯中倒入适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉入水中，如图丙所示，此时弹簧测力计示数为0.4N，不计摩擦和绳重，木块受浮力N，木块的密度为kg/m3；（3）将丙图烧杯中的水换成另一种液体，重复上述实验，此时弹簧测力计示数为0.2N，则该液体的密度为kg/m3。

10．张华同学到正大养殖基地参加社会实践活动，他帮助工作人员捡拾鸡蛋时，想知道新鲜鸡蛋的密度有多大，请你从“弹簧测力计、细盐、烧杯、水、细线、玻璃棒”中选出合适的实验器材，在不打碎鸡蛋的情况下，设计一个实验，测量新鲜鸡蛋的平均密度（ρ蛋＞ρ水）。

要求：（1）写出所选实验器材：（2）写出操作步骤：（3）写出表达式。

11．如图所示，利用圆柱形水桶、水和刻度尺，设计粗略测量苹果密度的实验方案。

（1）简要写出实验步骤，用字母表示直接测量的物理量。

（2）推导出苹果密度的表达式。

12．小明想试着用自制简易密度计测量一下牛奶的密度，如图所示，他在粗细均匀的木棒一端缠绕一些金属丝（金属丝体积不计），使其能够竖直漂浮在液体中，他又找来一个足够深的盛水容器、一把刻度尺、足量的水和牛奶（已知水的密度为ρ水）．请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。

（1）写出主要的测量步骤及所需测量的物理量。

（2）写出牛奶密度的表达式（用已知量和测量量表示）。

13．小刚想利用阿基米德原理测量某种未知液体的密度，实验桌上还备有器材：弹簧测力计，小铁块，细线，两个烧杯，足量的水。

请你帮他完成：（1）写出实验步骤和需要测理的物理量；（2）用已知量和测量量表示未知液体密度的最终表达式。

14．小彤想利用一架天平（没有砝码），一个量筒，两个完全相同的烧杯，一只滴管，一些水测出一些小玻璃球的密度，请你补充她的实验步骤并写出表达式。

（1）实验步骤：①把天平放在水平桌面上，并调好横梁使其平衡；②将两个完全相同的烧杯分别放在天平的左右托盘上，其中一个烧杯中放若干玻璃球，另一个烧杯中用滴管缓慢加水，直至天平平衡；③；④将玻璃球放入量筒中，使其全部浸没水中，总体积记为V2。

（2）待测玻璃球密度的表达式ρ=。

15．找一空玻璃瓶，在瓶塞上开一细孔，如图所示，在瓶中注满水后用塞子塞住瓶口，这时多余的水会经过塞子上的细孔从上部溢出，从而保证瓶内的容积总是固定的。

这样的瓶子叫比重瓶（或密度瓶）．用它和一架天平和水，就可以测量固体颗粒的密度，现用上述器材测量大米米粒的密度。

（1）用已调好的天平测出待测大米米粒的质量m；（2），用天平测得此时的比重瓶的总质量m1；（3）打开瓶塞，将待测的大米粒全部放入比重瓶中，盖好瓶塞，擦干比重瓶，测出放入米粒后比重瓶的总质量m2；（4）请写出计算大米密度的表达式。

（水的密度用ρ水表示）16．用量筒、细铁丝、蜡块（能够放入量筒中）、适量的水（水的密度已知，为ρ），设计实验测量蜡块的密度。

（1）请写出主要的实验步骤和直接测量的物理量符号：（2）蜡块密度的表达式：ρ蜡=。

参考答案:1.解：（1）由图乙可知，表盘的分度值为0.1kg，则示数为1.4kg；（2）①把小矿石放在托盘秤上，记下此时托盘称的示数为m1；在烧杯中倒入适量的水，把烧杯放在托盘秤上，记下此时托盘称的示数m2；保持烧杯不动，用细线拴住小矿石块，轻轻将小矿石块浸没入烧杯的水中，小矿石块不与杯底接触，记下托盘秤的示数m3；小矿石块在水中受到了浮力的作用，由于物体间力的作用是相互的，小石块也会对水有一个向下的压力的作用，故托盘秤的示数会增加，由阿基米德原理可知，增加的示数为排开的水的质量：m排=m3﹣m2；小矿石块的体积等于其排开的水的体积：V=V排=；则小矿石块的密度为：ρ===ρ水。

故答案为：（1）1.4；（2）①见解析；②ρ水。

2.解：（1）所需器材：一小块形状不规则的复合材料样品、烧杯、量筒、溢水杯、弹簧测力计、细线、长钢针、适量水；（2）步骤：①用细线将不规则的复合材料样品拴好，挂在弹簧测力计下端，测出样品禁止时弹簧测力计的示数F；②溢水杯加满水，空烧杯放在溢水杯溢水口处，用长钢针把样品扎住，缓慢浸没在溢水杯的水里，溢出的水注入空烧杯中；③将空烧杯的水全部倒入量筒中，记下水的体积V。

（3）计算表达式：石块质量m=；石块密度的表达式：ρ==。

（4）复合材料的密度偏小，故在生活生产中，可以用该材料减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等；故答案为：（1）一小块形状不规则的复合材料样品、烧杯、弹簧测力计、细线、适量水；（2）①用细线将不规则的复合材料样品拴好，挂在弹簧测力计下端，测出样品禁止时弹簧测力计的示数F；②溢水杯加满水，空烧杯放在溢水杯溢水口处，用长钢针把样品扎住，缓慢浸没在溢水杯的水里，溢出的水注入空烧杯中；③将空烧杯的水全部倒入量筒中，记下水的体积V。

（3）；（4）密度小，可以减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等。

3.解：（1）实验步骤：①细金属丝缠在粗细均匀的圆柱体竹筷的底端制成密度计；②将制成的密度计放入装有水的烧杯中，用刻度尺测出浸入水中深度L1；③将制成的密度计放入装有浓盐水液体的烧杯中，用刻度尺测出浸入浓盐水的深度L2；④计算可得浓盐水的密度为ρ盐水=ρ水。

（2）设粗细均匀的圆柱体竹筷的横截面积为S。

密度计放入水和浓盐水中时，都是处于漂浮状态，浮力相等。

所以根据阿基米德原理得：F浮=ρ水gSL1=ρ盐水gSL2，所以得ρ盐水=ρ水。

故答案为：（1）实验步骤：①细金属丝缠在粗细均匀的圆柱体竹筷的底端制成密度计；②将制成的密度计放入装有水的烧杯中，用刻度尺测出浸入水中深度L1；③将制成的密度计放入装有浓盐水液体的烧杯中，用刻度尺测出浸入浓盐水的深度L2；④计算可得浓盐水的密度为ρ盐水=ρ水。

（2）ρ水。

4.解：（1）重心越低，稳度越大，故竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液面；（2）密度计不管放入哪种液体中，都是漂浮，所以浮力等于自身的重力；故重力相同，浮力相同，所以将该自制的密度计放入水或盐水中时，都是漂浮，浮力相等，据浮力的产生原因：“浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差”可知，F浮=F下﹣F上=F下﹣0=p下S﹣0=p下S；由于浮力相等，所以p下相等，故竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强；（3）据F浮=ρ液gV排可知，同一密度计，在不同液体中的浮力相同，液体密度越大，排开液体的体积就越小；（4）在水中时：F浮=ρ水gV排1=ρ水gs（L﹣h1）；在盐水中时：F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gs（L﹣h2）；因为浮力相等所以：ρ水gs（L﹣h1）=ρ盐水gs（L﹣h2）；即：ρ盐水=ρ水；故答案为：（1）降低重心；（2）等于；等于；（3）越小；（4）ρ水5.解：（1）小辉的这种测量密度的方法不准确。