浮力练习之实验专题

压强浮力综合练习（四）——实验专题1．一考古工作者发现了一个古代小酒杯，小明、小红、小李和小阳想用不同器材测出小酒杯的密度．（酒杯的密度大于水的密度，酒杯的直径小于量筒的直径，空酒杯可以在水中漂浮，水的密度ρ水已知）请你将他们的测量过程补充完整．（用物理符号表示最终结果）（1）小明利用天平、量筒、细线和水进行测量，过程如下：①用天平测出小酒杯的质量为m②在量筒中倒入适量的水，记下其示数为V1③用细线拴住小酒杯，放入量筒中，当小酒杯______时（无气泡），记下此时的示数为V2④小酒杯密度的表达式为ρ=______（2）小红利用弹簧测力计、烧杯、细线和水进行测量，过程如下：①用弹簧测力计测出小酒杯的重力G②用细线悬挂小酒杯浸没于盛有足量水的烧杯中（未接触烧杯底部且无气泡），读出弹簧测力计示数为F③算出小酒杯受到的浮力为______；小酒杯质量为______，体积为______；④小酒杯密度的表达式为ρ=______（3）小李利用量筒、细线和水，测量过程如下：①在量筒中倒入适量的水，记下其示数为V1②把小酒杯放入量筒中，让其漂浮，记下此时的示数为V2，则小酒杯受到的浮力为______③把小酒杯浸没在量筒内的水中（无气泡），记下此时的示数为V3，则小酒杯的体积为______④小酒杯密度的表达式为ρ=______（用刻度尺、塑料碗、圆柱形玻璃筒和适量的水，也能用相似的方法得出结果）（4）小阳利天平、烧杯、细线、适量的水，测量过程如下：①在烧杯中倒入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m1②用细线悬挂小酒杯浸没于烧杯中（未接触烧杯底部且无气泡），天平再次平衡时，天平所示质量为m2③剪断细线，让小酒杯沉如烧杯底，天平再次平衡时，天平所示质量为m3④小酒杯密度的表达式为ρ= ．2.在一次物理兴趣小组的活动中，某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块（不吸水）的密度。

（1）在一定的范围内拉伸到弹簧时，弹簧的拉力越大，弹簧的伸长量就越。

使用弹簧测前，应先检查指针是否在的位置，若不在此位置，应进行调整后再之使用。

（2）如图1（甲）所示，用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为N。

（3）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，如图1（乙）所示。

在烧杯中倒人适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉人水中，如图1（丙）所示，此时弹簧测力计示数为0．4N。

（4）如果不计摩擦和绳重，图1（丙）所示的水块受到的浮力，为N，木块的密度为kg/m3。

（5）如果将烧杯中的水换成另一种液体，用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中时，弹簧测力计示数为0．2N ，该液体的密度为kg/m 3。

（6）如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉人水中，然后取出木块直接测量木块的重力，从理论上分析，按这样的实验顺序测得的木块密度值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

图13．小明利用弹簧测力计、细线、玻璃杯和水测量石块及木块的密度，他设计了如图2所示的实验方案并按顺序完成了甲、乙、丙、丁、戊的实验操作，根据图中内容，完成以下分析：（1）分析步骤甲中测力计示数，石块受重力 N ；（2）分析步骤甲和乙的测力计示数，利用所学浮力知识可知石块的体积为 m 3，密度为 kg/m 3；（3）对比 两步骤中弹簧测力计的示数可知木块的质量；（4）分析丁、戊两步骤中弹簧测力计示数，木块浸没在水中所受到的浮力为 N ，木块的密度为 kg/m 3。

（计算结果保留整数）（5）小勇认为小明分析丁、戊两步骤所测木块密度的方案中有缺限，实验中只需完成甲、乙、丙、丁的操作就可以了，且得到的结果更准确。

，小勇的理由是： 。

小明实验方案中所测得的木块浮力偏 （选填“大”或“小”），测出木块的密度将比小勇所测得的密度值 （选填“大”或“小”）一些。

4.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计．（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞人适量金属丝并用石蜡封口．塞入金属丝的目的是使吸管能______在液体中．（2）将吸管放到水中的情景如图3（a ）所示，测得浸入的长度为H ；放到另一液体中的情景如图3（b ）所示，浸入的长度为h ．用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液______ρ水（=/＞/＜），h 与ρ水、ρ液，N 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 N 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 N 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 N 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 N 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 石块3. 0 N 1. 8 N4. 2 N 1. 0N 3. 1 N木块 甲 乙 丙 丁 戊图2及H的关系式是h=______．（3）小明根据图3（a）在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）．结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的______（上/下）方，相邻刻线的间距______（均匀/不均匀）．（4）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量．但操作时却出现子图3（c）所示的情形，这让他很扫兴．难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：______．图3 图45.现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。

小红想利用上述器材测量待测液体的密度，以下是她设计的实验步骤，请你补充完整。

（1）向烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m1；（2）如图4所示，用细线拴住石块，使其全部浸没在烧杯的水中（水未溢出），且不与容器相接触。

在右盘中增减砝码，并调节游码，测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m2；（3）将烧杯中的水全部倒净，再倒入适量的待测液体，用天平测出其总质量为m3；（4）____________________。

在右盘中增减砝码，并调节游码，测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m4；（5）已知水的密度为ρ水，利用上述测量出的物理量和已知量计算待测液体密度的表达式为：。

6. 如图5所示，为测量某液体的密度，小明用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：a．将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1；b．读出量筒中待测液体的体积V2；c．将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计的示数F2。

（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在_______________。

（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为_______（填对应字母代号）。

（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重力G排=___________。

（4）待测液体的密度可表示为ρ液=____________。

（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ石=_______________。

图5 图67. 2012年5月7日，在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中，来自潮州的黄杰华老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验．该实验的主要步骤如下(取g＝10N/kg)：A．将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；B．当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；C．将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；D．根据以上数据，通过计算得出小石块的密度ρ.(1)上述实验中，他测得G1＝0.94N，G2＝0.40N；G3和G4的读数如图6乙所示，则G3＝______N，G4＝________N.(2)实验中，小石块排开水的重量是________N，小石块的体积是________m3.(3)小石块的重量是________N.(4)通过以上数据，他得出小石块的密度是________kg/m3.8. 人在水中会下沉，却能漂浮在死海上，那么，是不是浮力的大小跟液体的密度有关？小红找来烧杯、清水、盐水、细线、弹簧测力计、一块橡皮泥（不溶于水），想通过实验来验证猜想．（1）用细线将橡皮泥拴好悬挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数F1，这就是橡皮泥受到的．（2）把橡皮泥浸没在清水中，读出弹簧测力计的示数F2，求出橡皮泥受到的浮力F浮=．（3）接下来应进行的操作是：，并读出弹簧测力计的示数，求出橡皮泥此时受到的浮力．（4）比较橡皮泥在清水和盐水中受到的浮力的大小，若两个力的大小（选填“相等”或“不相等”），说明浮力的大小和液体的密度有关；反之，则无关．（5）由于橡皮泥的形状容易发生变化，小红认为浮力的大小可能还跟物体的形状有关，要继续验证这个猜想，她只需要改变这块橡皮泥的，重复上面步骤中的（填一个序号），通过比较橡皮泥在同种液体中前后两次受到的浮力的大小，判断浮力的大小是否与物体的形状有关．图7 图89. 小华家里有一个金属块，不知道是用何种金属制成的，因此她决定用学过的物理知识测出金属块的密度。

由于身边没有测量质量的工具，因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗。

设计了一个测金属块密度的实验。

请按照他的设计思路完成下列实验。

（1）把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水。

（2）让塑料小碗漂浮在水面上，测出容器内的水深为H1。

如图8甲所示。

（3）当把金属块放入容器内的水中时，测出容器内的水深为H2，如图8乙所示。

（4）。

则金属块的密度表达式为。