專(zhuān)項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練(九)　利用壓強(qiáng)和浮力測(cè)密度課件 2024~2025學(xué)年人教版（2024）八年級(jí)下冊(cè)物理

專(zhuān)項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練(九)利用壓強(qiáng)和浮力測(cè)密度1.(跨數(shù)學(xué)·圖像分析)(2024河北三河期末)如圖甲所示,通過(guò)

一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將質(zhì)地均勻的實(shí)心長(zhǎng)方體金屬塊懸掛

在彈簧測(cè)力計(jì)下方并浸沒(méi)在水中,在細(xì)線的拉力作用下,金屬

塊開(kāi)始沿豎直向上的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);圖乙是細(xì)線對(duì)金

屬塊的拉力F隨時(shí)間t變化的圖像,根據(jù)圖像信息,下列判斷正確的是(g取10N/kg)

()類(lèi)型一稱(chēng)重法A.該金屬塊的重力為34NB.該金屬塊的體積是2000cm3C.該金屬塊的密度是3.4×103kg/m3D.在t1~t2內(nèi)金屬塊受到的浮力逐漸增大答案

B解析金屬塊靜止在空氣中時(shí),不受浮力的作用,受到的拉力

最大,此時(shí)所受拉力與自身重力大小相等,則該金屬塊的重力

為54N,故A錯(cuò)誤;該金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮=G-F小=54N-34N=20N,此時(shí)金屬塊的體積與排開(kāi)水的體積相等,

即V=V排=

=

=2×10-3m3=2000cm3,故B正確;該金屬塊的密度ρ=

=

=

=2.7×103kg/m3,故C錯(cuò)誤;在t1~t2內(nèi)金屬塊不斷上升,排開(kāi)水的體積逐漸減小,由阿基米德原理可知,其受到的浮力逐漸減小,故D錯(cuò)誤。2.(2024黑龍江哈爾濱松北二模)(多選)如圖所示,三個(gè)相同的

柱形容器中盛有體積相同的水或鹽水,將重為5.0N的圓柱體

懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方,依次放入這三個(gè)容器中。下列說(shuō)法

錯(cuò)誤的是(g取10N/kg)

()A.圖①中圓柱體下表面受到水的壓力等于2NB.圖②中圓柱體所受的浮力等于3NC.圖③中鹽水的密度是1.1×103kg/m3D.圓柱體的體積是2.2×10-4m3

答案

BD解析對(duì)圓柱體進(jìn)行受力分析,圓柱體浸沒(méi)在液體中靜止時(shí)

受力平衡,G=F浮+F拉,圖①中,圓柱體剛好浸沒(méi)時(shí),上表面沒(méi)有

受到水對(duì)其向下的壓力,故圓柱體下表面所受的壓力與其受

到的浮力大小相等,為F下=F浮1=G-F1=5.0N-3.0N=2N,故A正

確;圖②中,物體所受的浮力大小為F浮2=G-F2=5.0N-3.0N=2N,故B錯(cuò)誤;圖②中,圓柱體的體積V=V排=

=

=2×10-4m3,故D錯(cuò)誤;圖③中,圓柱體所受的浮力為F浮3=G-F3=5.0N-2.8N=2.2N,則鹽水的密度ρ鹽水=

=

=1.1×103kg/m3,故C正確。類(lèi)型二漂浮法3.(新中考·分析論證)(2024山東煙臺(tái)中考)橡皮泥可以被捏成

各種形狀,深受同學(xué)們喜歡。學(xué)習(xí)了力學(xué)知識(shí)后,小紅利用家

中的量杯、茶壺和墊塊,測(cè)出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥

的密度大于水的密度(橡皮泥的吸水忽略不計(jì)),操作過(guò)程如

下:①如圖,把茶壺的一側(cè)墊起并裝滿(mǎn)水,將橡皮泥輕輕放入茶壺

中,用量杯接住溢出的水;②倒掉量杯中的水,從茶壺中取出橡皮泥,將量杯和橡皮泥擦

干;③把茶壺重新加滿(mǎn)水,將橡皮泥捏成空心碗放入壺中,讓其浮

在水面上,用量杯接住溢出的水。(1)操作①是為了獲得橡皮泥的

,操作③是為了獲

得橡皮泥的

;體積質(zhì)量(2)假設(shè)操作①量杯中水的體積為V1,操作③量杯中水的體積

為V2,水的密度為ρ0,請(qǐng)寫(xiě)出橡皮泥密度的表達(dá)式ρ=

;(3)如果操作③中茶壺里的水有少量進(jìn)入橡皮泥捏成的空心

碗中,則橡皮泥密度的測(cè)量結(jié)果

(選填“變大”

“變小”或“不變”)。變大解析(1)操作①中橡皮泥沉底,溢出水的體積與橡皮泥的體

積相等;操作③中橡皮泥處于漂浮狀態(tài),受到的浮力與自身重

力大小相等,由阿基米德原理可知,浸在液體中的物體受到的

浮力與它排開(kāi)液體的重力相等,因此操作③中通過(guò)計(jì)算量杯

中水的重力可以得到橡皮泥受到的重力,由G=mg可得橡皮

泥的質(zhì)量。(2)操作③中橡皮泥所受的浮力F浮=G排=ρ0V2g,橡

皮泥所受的浮力與自身重力大小相等,所以橡皮泥的質(zhì)量m=

=

=ρ0V2,橡皮泥的密度ρ=

。(3)茶壺里的水有少量進(jìn)入橡皮泥捏成的空心碗中,會(huì)使排開(kāi)水的重力變大,橡皮泥

受到的浮力變大,測(cè)得的橡皮泥的質(zhì)量變大,由ρ=

可知,密度的測(cè)量結(jié)果將變大。4.(2024遼寧大連中山期中)為了測(cè)量某石塊(不吸水)的密度,

實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理興趣活動(dòng)小組的同學(xué)利用一只小玻璃杯、一

個(gè)量筒和適量的水做了如下實(shí)驗(yàn):(a)在量筒內(nèi)倒入60cm3的

水;(b)將小玻璃杯開(kāi)口向上漂浮在量筒內(nèi)的水面上(如圖1所

示),此時(shí)水面與84cm3刻度線相平;(c)將石塊放入小玻璃杯

中,讓小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上(如圖2所示),此時(shí)水

面與100cm3刻度線相平;(d)取出小玻璃杯,將石塊沉沒(méi)在量

筒內(nèi)的水中(如圖3所示),此時(shí)水面與64cm3刻度線相平,g取10N/kg,求:

(1)小玻璃杯的質(zhì)量;(2)石塊的質(zhì)量;(3)石塊的密度。解析(1)小玻璃杯排開(kāi)水的體積V排杯=84cm3-60cm3=24cm3;由于小玻璃杯漂浮在水面上,由漂浮條件可知,小玻璃杯受

到的浮力與重力大小相等,即F浮杯=G杯,ρ水gV排杯=m杯g,解得小玻

璃杯的質(zhì)量m杯=ρ水V排杯=1g/cm3×24cm3=24g=0.024kg;(2)石

塊放入小玻璃杯中后,小玻璃杯受到的浮力等于小玻璃杯和

石塊的重力之和,小玻璃杯排開(kāi)水的體積增加了ΔV=100cm3-84cm3=16cm3,小玻璃杯受到的浮力增加了ΔF浮杯=ρ水gΔV=0.16N,則石塊的重力G石=ΔF浮杯=0.16N,石塊的質(zhì)量m石=

=

=0.016kg;(3)石塊的體積V石=64cm3-60cm3=4cm3=4×10-6m3;石塊的密度ρ石=

=

=4×103kg/m3。類(lèi)型三雙漂法5.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2024江蘇無(wú)錫中考)制作簡(jiǎn)易的密度

計(jì),器材有:長(zhǎng)度為20cm的吸管一根及鐵屑、石蠟、小瓶、

記號(hào)筆、刻度尺、天平。(g取10N/kg)(1)如圖甲所示,用刻度尺和記號(hào)筆在吸管上標(biāo)出長(zhǎng)度刻度,用石蠟將標(biāo)0cm的一端封閉,添加鐵屑至管內(nèi),使其總質(zhì)量為

10g,能豎直漂浮在液體中。①當(dāng)將它放入密度為1.0g/cm3的水中時(shí),浸入的深度為H。

若放入密度為0.8g/cm3的酒精中,密度計(jì)所受的浮力大小為

N,浸入的深度為

H。②將它放入密度為0.8~1.2g/cm3的不同液體中,浸入的深度h

與液體密度ρ液之間的關(guān)系應(yīng)符合圖乙中

(選填

“a”“b”或“c”)。③為使該簡(jiǎn)易密度計(jì)測(cè)量水和酒精的密度時(shí),兩條刻度線間0.11.25a的距離大一些,利用現(xiàn)有器材,合理的做法是

。(2)如圖丙所示,在吸管下方安裝一個(gè)小瓶,將鐵屑裝入瓶中,制成另一支簡(jiǎn)易密度計(jì),使其總質(zhì)量為30g,放入液體后能豎直漂浮,小瓶浸沒(méi)。放入水中,在密度計(jì)上標(biāo)記出水面位置M,密度計(jì)排開(kāi)水的體積為

cm3。從水中取出擦干后,放入待測(cè)鹽水中,M比液面高2cm。取出密度計(jì)擦干,倒出部分鐵屑,使其總質(zhì)量為27g,再放入水中,液面距離M為3cm。則吸管的橫截面積為

cm2,鹽水的密度為

g/cm3(保留2位小數(shù))。在管內(nèi)適當(dāng)增加鐵屑使密度計(jì)重力增大3011.07解析(1)①密度計(jì)在水中處于漂浮狀態(tài)時(shí),受到的浮力與自身重力大小相等,即F浮水=G密度計(jì)=mg=1.0×10-2kg×10N/kg=0.1N,密度計(jì)在酒精中處于漂浮狀態(tài)時(shí),受到的浮力也與自身重力大小相等,即F浮酒精=G密度計(jì)=0.1N,則F浮水=F浮酒精,所以有ρ水gSH=ρ酒精gSH

',可得H

'=

=

×H=1.25H;②密度計(jì)在液體中處于漂浮狀態(tài)時(shí),G密度計(jì)=F浮=ρ液gSh,可得h=

,當(dāng)密度計(jì)的重力、橫截面積一定時(shí),密度計(jì)浸入液體的深度h與液體的密度ρ液成反比,故a符合題意;③由②可知,H=

,H

'=

,則兩條刻度線間的距離為Δh=H

'-H=

,則可以通過(guò)增大密度計(jì)所受的重力(向吸管內(nèi)增加鐵屑)來(lái)使兩條刻度線間的距離大一些。(2)當(dāng)密度計(jì)總質(zhì)量為30g時(shí),仍能漂浮在水中,則受到的浮力F浮'=G物=m密度計(jì)g,由阿基米德原理可知,F浮'=ρ水gV排,則有m密度計(jì)g=ρ水gV排,故密度計(jì)排開(kāi)水的體積V排=

=

=30cm3;當(dāng)密度計(jì)的質(zhì)量為27g時(shí),排開(kāi)水的體積為V排'=

=

=27cm3,此時(shí)水面刻度比M低3cm,由此可知吸管的橫截面積S=

=1cm2;當(dāng)密度計(jì)的質(zhì)量為30g時(shí),浸入鹽水中的深度比M低2cm,由此可知排開(kāi)鹽水的體積V排鹽水=30cm3-2cm×1cm2=28cm3,當(dāng)密度計(jì)在鹽水中漂浮時(shí),m密度計(jì)g=ρ鹽水gV排鹽水,則鹽水的密度為ρ鹽水=

=

≈1.07g/cm3。易錯(cuò)警示在用密度計(jì)測(cè)量液體密度時(shí),經(jīng)常會(huì)誤認(rèn)為密度

計(jì)浸入待測(cè)液體中的深度越小,受到的浮力越小。但實(shí)際上

密度計(jì)在不同液體中均處于漂浮狀態(tài),所受的浮力始終與密

度計(jì)自身重力大小相等,因而排開(kāi)液體的重力也始終相等。類(lèi)型四原理法6.(2024重慶渝北期末節(jié)選)小亮利用電子秤和一實(shí)心圓柱體

(圓柱體密度為4g/cm3)測(cè)量某豆奶的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如圖所

示。①將電子秤放在水平桌面上,放上裝有適量豆奶的杯子,示數(shù)

如圖甲所示;②把圓柱體用細(xì)線綁好,緩慢放入裝有豆奶的杯子中,示數(shù)如圖乙所示;③用手提起細(xì)線,讓圓柱體離開(kāi)杯子底部,繼續(xù)浸沒(méi)在豆奶

中,示數(shù)如圖丙所示。經(jīng)測(cè)量,杯子的外底面積為100cm2,則對(duì)比丙圖與乙圖,杯子

對(duì)電子秤的壓強(qiáng)變化了

Pa,經(jīng)過(guò)計(jì)算,該豆奶的密

度為

g/cm3。若在步驟③中,圓柱體接觸到了杯子底部且有擠壓,其余操作完全正確,則所測(cè)豆奶的密度值

(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。(g取10N/kg)

34.21.15偏大解析靜置在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力與自身重力

大小相等,對(duì)比丙圖與乙圖,杯子對(duì)電子秤的壓力變化量ΔF1=

Δmg=(448.0-413.8)×10-3kg×10N/kg=0.342N,由