中考物理一轮复习专题(三)利用浮力测密度

专题三┃利用浮力测密度
[解析] (1)由题图丁知，标尺的分度值为0.2
g，则木球的质量m＝10 g＋1.2 g＝11.2 g；
量筒的分度值为1 mL，由图乙知，V2＝46
cm3，由图丙知，V3＝26 cm3，
所以木球的体积V＝V2－V3＝46 cm3－26 cm3＝20 cm3；
则ρ
m 11.2 g 木＝V＝ 20 cm3 ＝0.56
g/cm3。
因为木块在浸入水中时会吸水，使得V2偏小，从而使V2－V3偏 小，即木球体积的测量量偏小；
同时在测小木球质量时还会造成所测质量偏大，故密度的测量
结果偏大。
专题三┃利用浮力测密度
例2 小明同学想测出一个实心木球的密度，但是发现小木球放在水中会漂 浮在水面上，无法测出它的体积。于是他设计了以下实验步骤： A．把适量的水倒进量筒中如图ZT3－2甲所示，记录此时水的体积为V1； B．用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图乙所示，记录此 时量筒的示数为V2； C．把小铁块单独放入水中静止时如图丙所示，记录此时量筒的示数为V3； D．从水中取出小木球，擦干后用天平测量质量，天平平衡时如图丁所示， 记录小木球质量为m； E．利用密度公式计算出结果。 (2)实验后总结实验，小林发现用天平测量的误差较大。不用天平，并在 A、B、C三个步骤中增加一个步骤也可测出小木球的密度。请你写出这个步 骤：_剪__断_细__线__让__小__木_球__在__量__筒__中_处__于__漂__浮_状__态__，__静__止_时__记__录__此__时_量__筒__的__示__数_V_4__( 用字母表示出测量量)。请你根据以上各测量量写出计算小木球密度的表达
专题三┃利用浮力测密度
例1 小刚在实验室中利用浮力的知识来测量物体的密度。 (2)同组的小明提出这样的疑问：对于漂浮的物体能否利用 上述方法来测量密度呢？为了解决这样的疑问小明同学找 来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材，进行了 如下实验来测量一形状不规则的小塑料块的密度。 ①如图丙所示，将塑料块用细线系住挂在弹簧测力计上， 静止时弹簧测力计的示数为F1； ②如图丁所示，小明还应 _向__上__拉__动__弹__簧__测__力__计__，__使__塑__料__块__完__全__浸__没__在__水__中__，静止时 弹簧测力计的示数为F2；
专题3 利用浮力测密度
专题三┃利用浮力测密度
专题三┃利用浮力测密度
专题三┃利用浮力测密度
专题三┃利用浮力测密度
专题三┃利用浮力测密度
例1 小刚在实验室中利用浮力的知识来测量物体的密度。 (1)测量一个石块浸没在水中的浮力：小刚先用弹簧测力 计测出石块在空气中的重力为5 N，然后将石块完全浸没在 水中，弹簧测力计的示数如图ZT3－1乙所示，则石块所受 的浮力为2_._2______N；继续让石块在水中下沉一些，但未碰 到容器底，弹簧测力计的示数不将变________(选填“变大”“ 变小”或“不变”)。若把石块浸没在某种液体中，弹簧测 力计的示数为2.6 N，则液体的密度是1._1_______g/cm3。(最 后一空保留两位有效数字，ρ 水＝1.0×103 kg/m3)
F1 以 V＝Fρ1＋水Fg 2，塑料块的密度为 ρ＝mV＝F1＋g F2＝FF11＋ρ F水2。
ρ 水g
专题三┃利用浮力测密度
例2 小明同学想测出一个实心木球的密度，但是发现小木球放在水中会漂 浮在水面上，无法测出它的体积。于是他设计了以下实验步骤： A．把适量的水倒进量筒中如图ZT3－2甲所示，记录此时水的体积为V1； B．用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图乙所示，记录此 时量筒的示数为V2； C．把小铁块单独放入水中静止时如图丙所示，记录此时量筒的示数为V3； D．从水中取出小木球，擦干后用天平测量质量，天平平衡时如图丁所示， 记录小木球质量为m； E．利用密度公式计算出结果。 (1)用天平测出木球的质量m＝___1_1_._2__g，小木球的体积V＝___2_0____cm3， 计算出小木球的密度ρ 木＝___0_._5_6__g/cm3，此值要比真实值___偏__大___(选 填“偏大”或“偏小”)。
专题三┃利用浮力测密度
[解析] (1)由题图可知，石块重为5 N，石块浸没在水中时 弹簧测力计的示数为2.8 N，石块在水中受到水的浮力F浮＝ G－F示＝5 N－2.8 N＝2.2 N；因F浮＝ρ 水V排g，石块在水中 下沉时，排开水的体积不变，故石块受到水的浮力不变。将 该石块放入另一种液体中使其浸没，弹簧测力计的示数为 2.6 N，则石块在这种液体中受到的浮力F浮′＝G－F示′＝5 N－2.6 N＝2.4 N；由F浮＝ρ 水gV石，F浮′＝ρ 液gV石，解得 ρ 液≈1.1 g/cm3。
式：ρ木＝___VV_42_－－_VV_33_ρ__水__。
(已知水的密度为ρ水)
专题三┃利用浮力测密度
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(2)剪断图乙中的细线让小木球在量筒中处于漂浮状态，
静止时记录此时量筒的示数为V4； 木球漂浮时，浮力等于重力，
所以m＝m排＝ρ 水(V4－V3)，V＝V2－V3，
则ρ 木＝mV＝VV42－ －VV33ρ 水。
专题三┃利用浮力测密度
例1 小刚在实验室中利用浮力的知识来测量物体的密度。 (2)同组的小明提出这样的疑问：对于漂浮的物体能否利用 上述方法来测量密度呢？为了解决这样的疑问小明同学找 来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材，进行了 如下实验来测量一形状不规则的小塑料块的密度。 ③则该塑料块的密度ρ ＝___FF_11_＋ρ__F水_2____。(已知水的密度为 ρ 水，忽略绳重与摩擦)
专题三┃利用浮力测密度
①塑料块挂在弹簧测力计上，测量塑料块的重力 G＝F1＝ mg，所以塑料块的质量为 m＝Fg1。②向上拉动弹簧测力计， 使塑料块完全浸没在水中。③静止时塑料块受到竖直向上的 浮力、竖直向下的重力和拉力的作用，且受力平衡，所以 F 浮＝G＋F2＝F1＋F2，由阿基米德原理得 ρ 水 gV＝F1＋F2，所