2025年中考物理專項復(fù)習(xí)核心考點講解匯編專題8 浮力應(yīng)用：測量物體的密度（原卷版）

專題8浮力應(yīng)用：測量物體的密度知識點一物體沉浮的條件1.液體中常見的三種浮沉現(xiàn)象（1）物體上浮，最終漂浮在液面上；（2）物體懸浮，可以靜止在液體中的任何位置；（3）物體下沉，最終沉入底部。2.物體的沉浮條件（1）物體在液體中的浮與沉取決于浮力與重力的大小關(guān)系狀態(tài)物體浸沒在液體中物體部分浸在液體中上浮懸浮下沉漂浮條件F浮>GF浮=GF浮<GF浮=G示意圖3.實心物體的沉浮條件分析匯總上浮漂浮懸浮下沉沉底運動狀態(tài)向上運動靜止在液面上靜止在液體內(nèi)任意深度處向下運動靜止在容器的底部條件F浮>G物F浮=G物F浮=G物F浮<G物F浮+F支=G物ρ液與ρ物的關(guān)系ρ液>ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液<ρ物ρ液<ρ物V排與V物的關(guān)系V排=V物（露出水面前）V排<V物V排=V物V排=V物V排=V物示意圖知識點二浮力的應(yīng)用：測固體的密度[方法一]請利用彈簧測力計、水、燒杯測出一塊小石頭(ρ物>ρ水)的密度。①實驗原理F浮=G－F拉(稱重法)②步驟a用彈簧測力計先測出小石塊在空氣中的重力記為G石；b用彈簧測力計懸吊著小石塊，使之浸沒在水杯中。并記下此時彈簧測力計的示數(shù)為F拉；c由F?。獸拉=G可求得小石塊浸沒在水中受到的浮力為F浮=G石－F拉；d由F浮=ρ液gV排和G=mg=ρ物gV物及V物=V排得ρ石[方法二]利用量筒、水、細針測出不沉于水的蠟塊(ρ物<ρ水)密度。①實驗原理F浮＝G(漂浮法)②步驟a先往量筒中倒入適量的水，記下水的體積為V0；b然后往量筒中放入小蠟塊，待小蠟塊靜止后，記下水面現(xiàn)在所對應(yīng)的刻度為V1，即蠟塊漂浮時V排=V1－V0；c用細針將蠟塊全部按入水中，記下現(xiàn)在水面刻度為V2，此時蠟塊的體積為V蠟=V2－V0；d利用漂浮條件F浮=G，即ρ水gV排=ρ蠟gV蠟得出ρ蠟知識點三浮力的應(yīng)用：測液體的密度[方法一]原理F浮=G－F拉和F浮=ρ液gV排。(稱重法)器材彈簧測力計、燒杯、適量的水、適量的待測液體和一個密度大于水和液體的物體。過程用上述器材分別測出物體在水中和待測液體中的浮力,則有F即:ρ液[方法二]原理F浮=G物(漂浮法)器材量筒、水和待測液體、一個密度比水和待測液體小的物體。過程用上述器材分別測出物體在水中和待測液體中的V排即可,即:由G物＝F浮水和G物=F浮液可知ρ水gV排水＝ρ液gV排液，也即ρ液（2023?吉林）在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，用密封透明的瓶子（質(zhì)量和厚度不計，裝有適量酸奶）替代原實驗中的物體，如甲圖。（1）將瓶子浸沒在水中，如乙圖，此時瓶子受到的浮力為N。（2）繼續(xù)向上提升彈簧測力計，當(dāng)酸奶液面與水面相平時，彈簧測力計的示數(shù)如丙圖。由以上數(shù)據(jù)可以得出：在液體密度一定時，浮力大小與有關(guān)。（3）通過這個實驗還可以計算出酸奶的密度ρ＝kg/m3。（2023?黑龍江）如圖所示是物理興趣小組探究“影響浮力大小的因素”的實驗，根據(jù)他的實驗探究數(shù)據(jù)，請你回答下列問題：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）由圖可知物體浸沒在水中受到的浮力F?。絅；（2）由圖ACD可知，浮力大小與物體浸沒深度（選填“無關(guān)”或“有關(guān)”）；（3）分析此實驗可得出：物體受到的浮力大小與和有關(guān)；（4）經(jīng)進一步計算可知物體體積V＝m3，物體的密度ρ＝kg/m3。（2022?達州）某物理興趣小組利用彈簧測力計、水、小石塊（不吸水）、溢水杯、小桶、細線等實驗器材探究浮力的大小與排開液體所受到的重力的關(guān)系。（1）如圖所示的甲、乙、丙、丁四個實驗步驟，最科學(xué)合理的實驗順序是。（2）根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)可求出石塊的密度為kg/m3（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。（3）興趣小組的同學(xué)換用不同的物體（不吸液體）或液體按科學(xué)合理的順序進行了多次實驗，由實驗數(shù)據(jù)得出F浮G排（選填“＞”“＜”或“＝”），從而驗證了阿基米德原理的正確性。（4）圖丁步驟中，小石塊逐漸浸入液體過程中（未接觸溢水杯），液體對杯底的壓強（選填“逐漸變大”“一直不變”或“逐漸變小”）。（5）如果換用密度小于液體密度的物體（不吸液體）來進行該實驗，則圖步驟中可不使用彈簧測力計。（6）其中一個同學(xué)每次進行圖甲步驟時，都忘記將溢水杯中液體裝滿，其他步驟無誤，因而他會得出F浮G排（小桶中液體所受重力）的結(jié)論。（選填“＞”“＜”或“＝”）（2022?廣西）實驗小組的同學(xué)利用學(xué)過的物理知識測定一塊吊墜的密度。（1）把天平放在水平桌面上，將游碼調(diào)到標(biāo)尺左端處時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè)，此時應(yīng)向調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡。（2）將吊墜放在天平左盤中，向右盤中加砝碼并調(diào)節(jié)游碼直到橫梁平衡。此時，右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示，則吊墜的質(zhì)量是g。（3）往量筒中倒入50mL水，將吊墜浸沒在水中，液面位置如圖乙所示，則吊墜的密度是kg/m3。（4）整理實驗器材時發(fā)現(xiàn)，使用的砝碼有磨損，則測得的密度值偏。（5）實驗小組討論后，不用砝碼，只利用天平、兩個相同的燒杯、量筒和水也能測出吊墜的密度。請將實驗步驟補充完整。①在兩個燒杯中倒入等量的水，分別放在已調(diào)平衡的天平的左右盤中如圖丙所示；②將拴著細線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中（不碰燒杯底），用量筒向右盤的燒杯中加水到A處時橫梁平衡，記下加水的體積為V1，如圖丁所示；③，用量筒繼續(xù)向右盤的燒杯中加水，直到橫梁平衡，并記下再次加入水的體積為V2；④吊墜密度的表達式為ρ＝。（用V1、V2、ρ水表示）（2023?廣陵區(qū)一模）小亮通過如圖的步驟進行了“浮力的大小可能與哪些因素有關(guān)”的實驗。（1）對A、C、D三圖中的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析，得出下列結(jié)論：物體浸沒后，浮力的大小與深度（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（2）分析D、E兩圖中的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小還與液體的有關(guān)；（3）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出物體的密度為kg/m3，如考慮物體具有吸水性，則計算的結(jié)果比物體的真實密度偏（填“小”或“大”）。（2023?邳州市一模）如圖所示，是同學(xué)們在“探究同一物體所受的浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗過程圖。如圖將一石塊掛于彈簧測力計上，并將其慢慢浸入燒杯內(nèi)的液體中。圖甲、乙、丙燒杯中裝的液體是水，圖丁燒杯中裝的液體是酒精，F(xiàn)1、F2、F3、F4分別是圖甲、乙、丙、丁中彈簧測力計的示數(shù)。請回答以下問題：（1）圖甲中，彈簧測力計的示數(shù)F1＝N。（2）石塊完全浸沒在水中時所受的浮力為N。（3）分析圖中乙、丙兩圖實驗數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與有關(guān)；分析圖中兩圖實驗數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與液體密度有關(guān)。（4）圖乙中石塊浸入水中的體積是m3。（5）實驗中采用的探究方法在研究物理問題時經(jīng)常用到，稱為法。（6）由實驗數(shù)據(jù)可得石塊的密度為kg/m3。（2023?南關(guān)區(qū)校級三模）信息科技小組的同學(xué)利用力傳感器（力傳感器可感知并測出拉力或壓力的大小）對“浮力大小的影響因素”進行探究。操作如下：（1）如圖所示，將力傳感器固定在鐵架臺上，圓柱體A通過輕質(zhì)細線與力傳感器相連。（2）裝有水的薄壁柱形容器B置于升降臺上（容器足夠高），讓升降臺逐漸升高，隨著圓柱體A逐漸浸入水中，傳感器的示數(shù)逐漸變小，當(dāng)圓柱體A剛好浸沒時，傳感器的示數(shù)減小到8N，這說明物體所受的浮力大小與有關(guān)。（3）為探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，小組同學(xué)將容器內(nèi)的水換成密度為1.2×103kg/m3的液體，再次使升降臺逐漸升高，直到圓柱體A剛好浸沒，傳感器的示數(shù)一直減小到6N。圓柱體A浸入液體的過程中，容器底部所受的壓強逐漸。（4）對比（2）（3）可以得出：物體所受浮力的大小與有關(guān)。（5）分析題中信息可知，當(dāng)圓柱體A分別浸沒在水中和液體中時，容器底部增加的壓力之比為，圓柱體A的密度為kg/m3。（取g＝10N/kg）（2023?重慶模擬）在“探究浮力與什么因素有關(guān)的關(guān)系”的實驗中：小明用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，其裝置和彈簧測力計示數(shù)如圖所示。（1）如圖甲所示，將圓柱體掛在彈簧測力計下端靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為5N，由知識可知，圓柱體的重力大小為N；（2）分析圖甲、乙、丙，說明浮力的大小與有關(guān)；（3）為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關(guān)系，可選用圖的裝置來進行操作；（4）圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是N，圓柱體的體積是m3（g取10N/g）；（5）用圖示實驗數(shù)據(jù)測出鹽水的密度是kg/m3。（2023?重慶二模）小開要探究“影響浮力大小的因素”，圖1是他的實驗過程。（1）圖1B中，物體受到的浮力為N：由圖1A、B、C三圖可知，浮力大小與有關(guān)；由圖1A、三圖可知，浮力大小與浸沒深度無關(guān)；（2）由圖1A、D、E三圖可知，浮力大小與有關(guān)；還可以算出鹽水的密度為g/cm3；（3）小開受上面實驗的啟發(fā)，制作了一個測質(zhì)量的裝置，如圖2甲?？潭葮?biāo)在底面積為100cm2透明薄壁柱形容器外壁，先加水至“0g”刻線處，再將被測物體放入水中漂浮時，水位處對應(yīng)的刻度值即為被測物體的質(zhì)量。則“0g”刻線上方1cm處對應(yīng)的刻度值為g；（4）利用該裝置還可測量物體密度：將物體A放入水中，如圖2乙所示，靜止時示數(shù)為m1；然后將物體B放在A上方，如圖2丙所示，靜止時示數(shù)為m2；最后將物體B放入水中，如圖2丁所示，靜止時示數(shù)為m3，則物體B的密度ρB＝（用m1、m2、m3、ρ水表示）；（5）小南發(fā)現(xiàn)該裝置測量質(zhì)量誤差較大，為提高準(zhǔn)確度，請你提出一條可行的改進方案：。（2023?市北區(qū)校級模擬）探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗時，如圖1所示，依次將體積為100cm3的物體緩緩浸入某液體中（液體未溢出）；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了測力計的示數(shù)F與物體的下表面浸入液體中的深度h的關(guān)系圖象，如圖2所示。（g＝10N/kg）（1）分析圖2發(fā)現(xiàn)，物體浸沒在液體中后，測力計示數(shù)不再變化，說明浸沒在液體中的物體所受的浮力大小與（選填“物體體積”或“排開液體體積”）有關(guān)。（2）物體密度為g/cm3，若把該物體直接放入此液體中，靜止時物體受到容器底的支持力F支為N。（3）當(dāng)h＝4cm時，物體受到浮力為N，下表面所受壓強為Pa；整個過程，物體下表面所受液體壓強p與其浸入液體中深度h的關(guān)系圖象應(yīng)該是圖3中的。（2023?中山市模擬）圖A、B、C、D、E是探究某圓錐形物體“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗步驟。（1）由兩個步驟中可知物體浸沒酒精中時受到的浮力是N；（2）由步驟A、B、C、D可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與有關(guān)；（3）由步驟A、D、E可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與液體的有關(guān)；（4）圓錐體的密度為g/cm3；（ρ水＝1.0×103kg/m3）（5）用彈簧秤拉著圓錐形物體從水面緩慢浸入水中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的彈簧秤示數(shù)F隨圓錐形物體浸入深度h變化的關(guān)系圖像，最符合實際的是。（2023?寧化縣模擬）在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗中，班級的“物理小博士”為同學(xué)們做了如圖所示的一系列實驗。（1）做A、B、C三次實驗是為了探究浮力的大小與的關(guān)系，得出的結(jié)論是。（2）分析三次的實驗數(shù)據(jù)，可知浮力的大小與物體浸入液體內(nèi)的深度無關(guān)。（3）分析A、D、E三次實驗可探究浮力的大小與的關(guān)系。（4）由題中信息可計算出銅塊的密度為kg/m3，鹽水的密度為kg/m3。（2023?鼓樓區(qū)校級二模）探究影響浮力大小的因素：實驗器材：彈簧測力計（量程0～2.5N，分度值0.05N）、水槽、圓柱體組（銅柱、鐵柱、鋁柱）、相同規(guī)格的圓柱體大物塊、細線、水、鹽水等；實驗裝置：實驗步驟：（1）按如圖所示實驗裝置圖組裝好實驗器材，讀出彈簧測力計