中学物理利用浮力测密度实验探究习题练习

1.利用弹簧测力计测量石块的密度:(ρ水=1.0×kg/m3,g取10N/kg)

(1)用细线将石块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数如图ZX3-1甲所示,石块重________N。

(2)将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示,石块受到的浮力F浮=________N。

(3)石块的密度ρ石块=________g/cm3。

(4)完成上述实验后,同学们又将挂在弹簧测力计下的石块浸没到某种液体中,弹簧测力计的示数为3.2N,则该液体的密度ρ液体=________g/cm3。

2.在“测量物质的密度”实验中:

(1)用调节好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量m为________g。

(2)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,如图乙所示,则金属块的体积V为________cm3。

(3)计算出金属块密度ρ=________g/cm3。

(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定影响,导致所测密度值________(选填“偏大”或“偏小”)。

(5)在上面实验的基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度。增加的步骤是___________________________________。

盐水密度的表达式ρ盐水=________。(用所测物理量符号表示)

3.下面是张超同学利用量杯和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,请完成下列填空。(ρ水=1.0×kg/m3)

(1)在量杯中装适量的水,读出水面对应的刻度值V1。

(2)把橡皮泥捏成碗状,小心放入量杯使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值V2,根据______________原理可求出橡皮泥的质量。

(3)再把橡皮泥团成实心球,放入量杯使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3。

(4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为ρ=____________。

(5)如图是整个实验的操作情景,由图中示数可算出橡皮泥的密度是________kg/m3。

4.小晨设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤如下:

①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图ZX3-4甲所示;

②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20mL,如图乙所示;

③将烧杯中20mL水倒掉,从水中取出金属块,如图丙所示;

④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为44mL,如图丁所示。

请回答下列问题:

(1)被测金属块的密度是________g/cm3。

(2)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放

入小空筒,测出的金属块密度将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。

5.小明想测量一块塑料的密度,由于其密度小于水,在水中不能下沉,小明在该塑料块下方悬挂了一铁块,按照如图甲、乙、丙、丁所示顺序,测出了该塑料块的体积和质量。

(1)图丁中塑料块的质量是________g。

(2)这种塑料的密度是________kg/m3。

(3)仔细分析实验过程,你认为小明在天平使用过程中的不规范之处是____________________________________________________________。

(4)为了减小实验误差,你认为合理的顺序是________。(将图重新排序)

6.小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度。图是小曼正确测量过程的示意图。已知水的密度为1.0×kg/m3,g取10N/kg。实验过程如下:

①将适量的水倒入量筒中,如图甲所示,记录量筒中水的体积。

②将拴有石子的物块置于量筒内的水中,如图乙所示,量筒中水面所对应的示数为66mL。

③将待测液体倒入另一量筒中,如图丙所示,记录量筒中待测液体的体积。

④将上述石子和物块擦干后,置于量筒内的待测液体中,如图丁所示,量筒中液面所对应的示数为70mL。

由以上实验可知:

(1)石子和物块在水中所受的总浮力为________N。

(2)待测液体的密度为________kg/m3。

7.小明同学到宜兴龙背山森林公园游玩,在山洞里捡到一个形状不规则、不溶于水的物体,在物理老师的帮助下到实验室进行了如下操作:

(1)把该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,如图ZX3-7甲所示,说明该物体的密度________水的密度,此时物体所受浮力________物体的重力,对杯底的压力________物体的重力。(均选填“大于”“等于”或“小于”)

(2)小明往杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到待测物体悬浮,随即停止加盐,如图乙所示。

(3)小明测出一只待用的空烧杯的质量为63.8g。

(4)他取出玻璃杯中的待测物体,把盐水倒入空烧杯,用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图丙所示,天平的示数为________g。

(5)将烧杯中的盐水全部倒入量筒,如图丁所示,量筒内盐水的体积为________mL。

(6)通过以上实验,可以得到待测物体的密度为________kg/m3。

(7)一同做实验的小华认为只要稍微改变一下实验的顺序,就可以减小实验误差,你认为小华是怎样改变实验顺序的:____________________。[将步骤(1)~(6)重新排序]

8.小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心),小芳想知道金属挂饰的材质,于是从学校实验室借了一些器材来测量它的密度。

(1)她将天平放在水平桌面上,把游码轻轻拨至标尺________零刻度线处,稳定时发现分度盘如图ZX3-8甲所示,要使横梁水平平衡,应将右侧的平衡螺母往________(选填“右”或“左”)调。

(2)将挂饰放在已调好的天平上,测出其质量为21.6g。

(3)当她想测量挂饰的体积时,发现忘了借量筒,在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。她的测量过程如下:

①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为g。

②用细绳将挂饰拴好并浸没在水中(如图乙所示,挂饰不接触杯底,无水溢出)。在右盘中加减砝码并移动游码,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,此时天平的示数为________g,则挂饰的体积为____________。(已知ρ水=1.0×kg/m3)

(4)小芳计算出金属挂饰的密度为________g/cm3;通过对照密度表(见下表)可知该金属挂饰可能是________制品。

9.某实验小组利用杠杆平衡条件测固体密度。

[实验器材]待测小石块,杠杆及支架,细线,钩码数个,刻度尺,烧杯,适量水。

[实验过程](1)把杠杆的中点固定在支架上,并调节杠杆在水平位置平衡。

(2)用细线将小石块拴好,把小石块和钩码m分别挂在杠杆的两边,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡。

(3)分别量出小石块悬挂处与支点间的距离L和钩码悬挂处与支点间的距离l,由杠杆平衡条件得出小石块的质量为________。

(4)在烧杯内加入适量水,将小石块浸没在水中,保持L不变,调节钩码m的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡。

(5)量出钩码所挂处与支点间的距离d,则小石块所受水的浮力为________。

(6)若水的密度为ρ,由阿基米德原理得出小石块的体积为________。

(7)由密度公式求出小石块的密度为________。

10.小明自制土密度计并测定盐水的密度。

实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。

实验步骤:

A.在竹筷一端缠上适量细铅丝,制成土密度计,用刻度尺测竹筷的长度L;

B.把土密度计放入盛水的烧杯中,密度计漂浮时处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,此时用刻度尺测出液面上方竹筷的长度h1(如图ZX3-10所示);

C.__________________。

请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:

(1)竹筷一端缠上细铅丝,是为了__________。

(2)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积________(选填“越小”或“越大”),所以密度计刻度的特点是________(选填“上大下小”或“下大上小”)。

(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=________。(不计铅丝体积,水的密度用ρ水表示)

(4)竹筷密度的表达式:ρ竹筷=____________。(铅丝质量、体积忽略不计)



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