專題提升Ⅰ 利用浮力測密度（原卷版）

專題提升Ⅰ利用浮力測密度學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄模塊一知識掌握 1知識點一、測固體的密度 1知識點二、測液體的密度 2【鞏固提高】 3知識重點知識重點模塊一知識掌握知識點一、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浮＋F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?。紾(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蠟知識點二、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（2022秋?諸暨市期中）如圖是小寶研究彈簧測力計的示數(shù)F與物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系實驗裝置，其中A是底面積為25cm2的實心均勻圓柱形物體，用彈簧測力計提著物體A，使其緩慢浸入水中（水未溢出），得到F與h的關(guān)系圖像如圖中實線所示。（g＝10N/kg）（1）物體A重為3N，將它放在水平桌面上時對桌面的壓強為多少帕？（2）完全浸沒時，A受到水的浮力及密度為多少？（3）小寶換用另一種未知液體重復(fù)上述實驗并繪制出如圖中虛線所示圖像，則該液體密度為多大？（2023?上城區(qū)二模）我國自主研發(fā)的載人潛水器“奮斗者”號，成功下潛突破1萬米，創(chuàng)造中國載人深潛的新紀錄。深海潛水器和潛水艇的下潛方法相同，都是向空氣艙中注入海水。但上浮的方法則不同，潛水艇上浮時，會將空氣艙中的海水排出，而深海潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵，采用拋棄壓載鐵的方法實現(xiàn)上浮。已知“奮斗者”號的體積約為50m3，自身質(zhì)量約為22t（不含壓載鐵），搭載的每塊壓載鐵質(zhì)盤為500kg。（1）深海潛水器為什么不像潛水艇一樣采取排出海水的方式上浮？（2）為保證“奮斗者”載人潛水器能夠?qū)崿F(xiàn)下潛和上浮，向空氣倉內(nèi)注入水的質(zhì)量范圍是多少噸？（壓載鐵體積忽略不計，海水的密度取ρ＝1.0×103kg/m3）（3）潛深任務(wù)結(jié)束后，“奮斗者”號將拋棄壓載鐵，上浮并浮出水面，最終漂浮在海面上等待母船打撈，請在答卷上畫出“奮斗者”號在返回過程中受到的浮力隨時間變化的大致圖像?！眷柟烫岣摺浚?023?杭州模擬）將合金球和木球用細繩相連放入水中時，木球露出水面的體積為它自身體積的14，如圖所示，當把細繩剪斷后，合金球沉底，木球露出水面的體積是它自身體積的1A．合金球沉底后所受浮力為3N B．合金球的重力為3N C．合金球的密度為3×103kg/m3 D．繩子剪斷前后，兩物體所受總浮力相差4N（2023?紹興模擬）小敏學(xué)習(xí)了《浮力》的內(nèi)容，在家自制了密度計，將適量的橡皮泥捏黏在鉛筆的一端，使鉛筆豎直浮在液體中。（1）將密度計放到盛有液體的燒杯中，靜止時的情景如圖甲所示，此時對密度計進行受力分析，得出其所受的重力等于浮力。小敏得出該結(jié)論的原理是。（2）桌子上有兩杯無色液體，其中一杯是水，一杯是濃鹽水，小敏同學(xué)為了鑒定這兩杯液體，用同一支自制密度計放入液體中，結(jié)果如圖乙和丙所示。據(jù)圖分析，（填“乙”或“丙”）杯液體是濃鹽水。（2023?浦江縣二模）科學(xué)興趣小組在進行“測量某液體的密度”實驗中，僅用彈簧測力計與合金塊就能完成該實驗。圖A、B、C、D、E分別為實驗情景。（1）當合金塊全部浸入水中后，與浸入前相比，水對容器底部的壓強（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（2）通過A、E兩次實驗，可知物體浸沒在某液體中所受浮力大小是N。（3）在實驗中小明發(fā)現(xiàn)D實驗的示數(shù)小于C實驗中的示數(shù)，請解釋D中數(shù)據(jù)偏小的原因。（4）通過實驗數(shù)據(jù)可以得出該液體的密度為kg/m3。（2023?北侖區(qū)二模）如圖是檢修員對射電天文望遠鏡﹣﹣﹣﹣﹣“中國天眼”進行體檢的情況。檢修員通過牽引繩將氦氣球與身體連接，使檢修員對反射面板的壓力減小到面板能夠承受的范圍之內(nèi)。已知氦氣球（包括球內(nèi)氫氣）連同吊索都配件的總質(zhì)量為180kg，體積為200m3，反射面板能承受的最大壓力為120N。（g＝10N/kg）（1）氦氣球受到的浮力是多大？（空氣的密度為：1.29kg/m3）（2）若在某次槍潞中檢修人的體重為80kg，氦氣球下方的吊索對人的拉力是多大？（3）若檢修員需要攜帶20kg的檢修裝備，則檢修員質(zhì)量必須在什么范圍內(nèi)才能正常開展檢修工作？（2023春?杭州月考）如圖①所示，有一盛水容器放于地磅上，地磅示數(shù)是2000N，一石塊在鋼絲繩拉力作用下從水面上方以恒定的速度下降，直至全部浸入水中，水未從容器溢出，如圖③所示是鋼絲繩拉力隨時間t變化的圖像，若不計水的阻力，求：（1）石塊全部浸入水中時受到的浮力。（2）石塊的密度。（3）當石塊在水中恰好浸沒時地磅的示數(shù)。（2021?拱墅區(qū)模擬）如圖所示，圓柱形容器底面積是200cm2，里面裝有水，水深為0.5m，水中有一個不吸水的實心塑料塊被細線系著，塑料塊的體積為5×10﹣3m3，塑料塊的密度為0.6×103kg/m3，g＝10N/kg，試求：（1）此時塑料塊受到的浮力是多大？（2）此時繩子的拉力。（3）繩子剪斷前后水對容器底的壓強變化了多少？（2023?文成縣二模）為了給立方體實心工件表面均勻地涂上某種油，需要用豎直向下的力F把漂浮在油面上的工件緩緩壓入油內(nèi)，如圖甲所示；收集有關(guān)數(shù)據(jù)并處理獲得工件的下底面與油面的距離h與力F的大小關(guān)系如圖乙所