1、专题09特殊方法测密度密度的测量是中学物理的一个重要实验,也是中考常常考查的实验之一。尤其是特殊方法测量密度是各省市热衷考查的,通过特殊方法测密度能较好的将密度、压强、浮力和杠杆平衡知识结合起来考查,综合性强,具有较强的选拔功能。一、实验原理:二、解决问题:三、测液体密度:(1)等体积法只有天平(含砝码),没有量筒。可以借助水的密度已知,利用待测液体的体积与水的体积相等,计算出密度。(2)等质量法只有天平(不含砝码)、没有量筒、刻度尺、滴管。可以借助水的密度已知,利用滴管使质量相等,通过水与液体的高度计算出密度。(3)三提法已知弹簧测力计。一提测质量(在空气中提)、二提测体积(在水中提)、三提
2、测密度(在未知液体中)。(4)等压强法一端扎有橡皮膜的直玻璃管,当橡皮膜处于水平状态时(压强相等),测量水和待测液体的高度计算密度。(5)等浮力法(双漂法)将一木块(平底试管或其他物体)漂浮在水面、或待测液体中,用刻度尺测出露出的高度或露出的体积,利用在水中、待测液体中浮力相等计算出密度。(6)杠杆法在杠杆的一端挂一物体,通过调节另一端物体在空气中、待测液体中悬挂点的位置,利用杠杆平衡条件测液体密度。四、测固体密度:1、密度大于水的固体密度的测量:(1)等体积法只有天平(含砝码),没有量筒。将固体浸没在盛满水的溢水杯中,通过溢出的水的体积从而测得固体体积,进而测出固体的密度。(2)一漂一沉法只
3、有量筒,小烧杯(小瓶)。将固体放入小烧杯在使其漂浮在量筒的水中,通过量筒中水体积的变化测出固体的质量;然后将固体沉入水底,再次通过量筒中水的体积变化测得固体的体积,进而测出固体密度。(3)双提法已知弹簧测力计。一提测质量(在空气中提)、二提测体积(在水中提),进而测出固体密度。2、密度小于水的固体密度的测量:(1)一漂一压法只有量筒,大头针。物体漂浮在量筒的水中,通过量筒中水的体积变化利用漂浮,求质量;再用大头针将物体压如水中使之浸没,测出物体的体积,进而测出固体密度。(2)一漂一沉法只有量筒,小石块(或小铁块)。物体漂浮在量筒的水中,通过量筒中水的体积变化利用漂浮,求质量;在分别将小石块(或
4、小铁块)、物体和小石块(或小铁块)的组合体浸没在水中,测出物体的体积,进而测出固体密度。(3)漂浮法溢水杯、刻度尺。测出规则物体的高度,然后让物体漂浮在盛满水的溢水杯中,测出物体露出水面的高度,根据阿基米德原理和漂浮的物体浮力等于重力求得物体密度。3、易吸水的物体(1)在物体的外表涂上一层薄薄的不溶于水的物质,比如油漆类的;(2)将该物质先放入水中,让它吸足水,再来测体积;(3)可用排油法或排沙法。4、易溶于水的物体:采用饱和溶液法或排沙法。一、中考题型分析特殊方法测密度是中考中比较难的题目,由于已知的器材多变,测量物体质量、体积的方法也就多变,所以在考查中学生往往会失分。只有把测密度的方法想
5、透彻,才能顺利解题。题型主要以实验题的形式考查,分值在5分7分左右。二、典例精析考点一:液体密度的测量典例一:(2020孝感)为了测定某种液体的密度,同学们分成两组分别进行实验。(1)第一小组同学用到的实验器材有天平、量筒、烧杯等,她们的操作步骤如下:首先将天平放置于水平桌面上,观察到天平是_(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆;将游码放到标尺左端的零刻度线处,发现天平分度盘的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向_(选填 “左”或“右”)调节,直至天平横梁平衡;将待测液体倒入空烧杯中,用天平测量出烧杯和待测液体的总质量m1=92.6g,然后将烧杯中适量的待测液体倒入空量筒中,如图乙所示,则量筒
6、中待测液体的体积为V=_ mL,再次用天平测量出烧杯和剩下待测液体的总质量m2=59.8g,则量筒中待测液体的质量为_g;通过以上步骤,测得这种待测液体的密度为_kg/m3;(2)第二小组同学用到的实验器材有弹簧测力计、烧杯、细线、体积为V0的物体等,他们的方法如下:将物体用细线挂在弹簧测力计下,如图丙所示,静止时弹簧测力计的示数为F1;然后将弹簧测力计下的物体浸没到装有待测液体的烧杯中,如图丁所示,静止时弹簧测力计的示数为F2;该组同学测出待测液体密度的表达式为=_(请用 F1、F2、V0、g表示)。【答案】(1)等臂 右 40 32.8 0.82103(2)【详解】(1)天平看做杠杆,其支
7、点在天平刀口,使用天平称量前,使横梁在水平位置平衡,因为动力臂等于阻力臂,所以天平是等臂杠杆。如图甲所示,指针指在分度盘的左侧,说明左侧重,应将平衡螺母向右调节。如图乙,30mL40mL之间有10个格,一个格表示1mL,即量筒的分度值是1mL,量筒内液体体积读数40mL。量筒中待测液体的质量为m液=m1-m2=92.6g-59.8g=32.8g,待测液体的密度为。(2)物体浸没到待测液体的烧杯中,所以V排=V0,物体受到的浮力F浮=F1-F2,根据阿基米德原理F浮=G排=gV排,则。典例二:(2020连云港)密度是物质的重要属性,生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自
8、制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,受到了老师的肯定和表扬,结构如图所示。所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100mL和200mL)、质量为m的物体A、细线。设计过程如下:(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为l0,此时C点的密度刻度线应标注为_;(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至C1位置,使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1,此时C1点的密度值为_(用题中所给的字母表示);(3)已知密度为1.0103kg/m3
9、刻度线与零刻度线之间的距离为4cm,则密度为0.8103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为_cm;(4)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,应选择_规格的空桶(选填“100mL”或“200mL”)。【答案】(1)0(2)(3)3.2(4)200mL【详解】(1)空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡,桶中没有液体,液体的密度为零,此时C点的密度刻度线应标注为0。(2)设空桶的质量为m桶,由杠杆的平衡条件可知m桶gl=mgl0,桶的质量,在B点的空桶内注满液体,根据杠杆的平衡条件可得(m桶+m)gl=mgl1,(m桶+V)gl=mgl1,(+V)gl=mgl1,;(3)
10、由(2)中的公式可知与(l1-l0)成正比,密度为1.0103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为4cm,则密度为0.8103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为l2,l2=3.2cm;(4)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,分度值小一些,由可知增大液体的体积可以使密度小一些,分度值小一些,所以选择200mL规格的空桶,精度更高一些。考点二:固体密度的测量典例一:(2020锦州)某兴趣小组的同学测量矿石的密度,由于矿石无法放入量筒中,他们选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线等器材进行实验,实验过程如下:(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至_,发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧,
11、此时应向_调节平衡螺母,使天平平衡。(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,用镊子往天平的右盘加减砝码,并移动游码,直至天平平衡。右盘中砝码和游码的示数如图甲,则烧杯和水的总质量为_g。(3)用细线系住矿石,让矿石浸没在水中,细线和矿石未与烧杯接触(如图乙)。天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量和游码的示数总和为124g。(4)如图丙,把矿石轻放到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量和游码的示数总和为154g。则矿石的质量为_g,矿石的密度为_kg/m3。(水=1.0103kg/m3)【答案】(1)零刻度线右(2)104(4)502.5103 【详解】(1)将天平放置在水平桌面上,把游码
12、拨至零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明左则偏重,此时应向右调节平衡螺母,使天平平衡。(2)右盘中砝码和游码的示数如图甲,游码示数为4g,则烧杯和水的总质量为m总=100g+4g=104g;(4)用细线系住矿石,让矿石浸没在水中,细线和矿石未与烧杯接触(如图乙),天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量和游码的示数总和为124g,则矿石所受浮力为F浮=(m1-m2)g,由阿基米德原理可知矿石体积为;如图丙,把矿石轻放到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量和游码的示数总和为154g,则矿石的质量为m石=m2-m总=154g-104g=50g,则矿石的密度为。典例二:(2020扬
13、州)某学习小组利用空矿泉水瓶、烧杯、量筒、剪刀、记号笔、细线和足量的水(已知水的密度为测量了一块小矿石的密度,实验过程如下:(1)实验步骤:A向量筒中加入适量的水,记下体积V1(如图1);B烧杯中注入适量的水,将石块放入剪下的矿泉水瓶内,使矿泉水瓶漂浮在烧杯中,并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置(如图2);C取出矿泉水瓶,将量筒中的水缓慢倒入烧杯至_,量筒中剩余水的体积V2(如图3);D再用细线拴住小矿石缓慢放入量筒中,此时总体积V3(如图4)。(2)小矿石的密度表达式_(用题中物理量符号表示);(3)由于矿泉水瓶有质量,会导致小矿石密度测量值_,有同学指出只要在步骤C进行适当修改就可以,该
14、同学修改的内容是_。【答案】(1)标记处(2)(3)偏大取出矿泉水瓶,取出小矿石,再把矿泉水瓶放入烧杯中,将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处,量筒中剩余水的体积V2【详解】(1)取出矿泉水瓶,将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处,则矿石的质量等于量筒倒入烧杯中水的质量,量筒中剩余水的体积V2;矿石的质量为m石=m水=(V1V2),再用细线拴住小矿石缓慢放入量筒中,此时总体积V3。矿石的体积为V石V3V2。(2)矿石的密度为。(3)由于矿泉水瓶有质量,瓶子有重力,当瓶子在水中漂浮时,瓶子和矿石的重等于瓶子排开水的重力,瓶子和矿石的总质量等于排开水的质量,计算时把瓶子和矿石的质量误认为是矿石的质量,导致
15、矿石质量测量值偏大,密度偏大;取出矿泉水瓶,取出小矿石,再把矿泉水瓶继续放入烧杯中,将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处,量筒中剩余水的体积V2。1、(2020丹东)小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。(1)测量过程如下:将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的_,天平平衡。把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为_g。用量筒测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体测量过程如图乙所示)。该固体的体积为_cm3。该固体的密度为_kg/m3。(2)实
16、验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,细线、烧杯和足量的水又测出了小金属球的密度,具体过程如下:用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;该小金属球的体积V小金属球=_(用字母表示,水的密度为水);该小金属球的密度小金属球=_(用字母表示,水的密度为水)。【答案】(1)中线处16.4200.82103(2)【详解】(1)将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,天平平衡;图甲中该固体的质量m=10
17、g+5g+1.4g=16.4g;图乙中该固体的体积V=60mL-40mL=20mL=20cm3;该固体的密度;(2)小金属球受到的浮力F浮GF,因为小金属球浸没水中,所以小金属球的体积;小金属球的质量,小金属球的密度。2、(2019本溪)利用电子秤、油桃、牙签、两个相同的烧杯测量某种液体的密度如图所示。请将以下实验步骤补充完整:(1)在烧杯中倒入适量的水,用电子秤测出烧杯和水的总质量为m1。(2)将油桃放入水中漂浮,用牙签将油桃压入水中浸没(水未溢出),静止时读出此时电子秤的示数为m2(3)在另一烧杯中倒入适量的待测液体,用电子秤测出烧杯和待测液体的总质量为m3。(4)将油桃放入待测液体中漂浮
18、,_,读出此时电子秤的示数为m4。(5)待测液体密度的表达式为液_(已知水的密度为水)。【答案】(4)用牙签将油桃压入液体中浸没(液体未溢出),静止时(2)【详解】由力的作用是相互的,油桃浸没在水中,所受的浮力等于浸没后容器对电子秤压力的增加量即:F浮F压增加(21),根据F浮水gV排可求出油桃排开水的体积,用牙签将油桃压入待测液体中浸没时,所受浮力等于F浮F压增加(43),根据阿基米德原理F浮水gV排可求出油桃排开水的体积,两次实验中V排相同,因此可得:解得液体密度为。3、(2020广东)受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为水)、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如
19、图所示,实验步骤如下(请将步骤补充完整):如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1;如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2;如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面_,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。完成下列填空(选用V1、V2、V3和水,表示以下物理量):(1)小玻璃珠的总体积为V=_;(2)小玻璃珠的总质量为m=_;(3)小玻璃珠密度的表达式为=_;(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施:_(
20、示例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。【答案】相平(1)V2V1(2)水(V2V3)(3)(4)换用分度值更小的量筒【详解】如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。(1)小玻璃珠的总体积为VV2V1;(2)图丙与图丁中量筒所测的体积差值即为丁图碗中水的体积V水V2V3,小玻璃珠的总质量与丁图碗中的水质量相同,即为水水V水水(V2V3);(3)小玻璃珠密度的表达式为;(4)换用分度值更小的量筒,可提高测量精度。4、(2019陕西)物理小组测量一个不规则小石块的密度。(1)将天平放在水平工作台上天平调平时,把游码移到标
21、尺的_处,观察到指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节。(2)如图1所示小石块的质量为_g,用图2所示方法测得小石块的体积为_cm3,则小石块的密度为_kg/m3。(3)如果天平的砝码缺失,如何测量小石块的的质量?小组设计了下列两种测量方案(已知水的密度为水)方案一,如图3所示:在量筒中倒入适量的水,水面上放置塑料盒,此时量筒的读数为V1;将不小石块轻轻放入塑料盒内,量筒的读数为V2;上述方法测得小石块的质量为_(用物理量符号表示)。方案二,如图4所示:将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中,调节天平平衡;向右盘烧杯中加水直到天平平衡;将烧杯中的水全部倒入
22、空量筒中,测出体积;将小石块轻轻放入左盘烧杯中;计算小石块的质量。上述实验步骤正确的顺序为_(填序号)。【答案】(1)零刻度线左(2)23.2 10(或10.0) 2.32103(3)水(V2V1) 【详解】(1)天平的调节,把天平放在水平工作台上后,先把游码拨至标尺左侧的零刻线处;(2)平衡螺母的调节规律是:指针偏右向左调,指针偏左向右调,所以观察到指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节;(3)天平的读数,砝码质量加上游码在标尺上的读数,标尺一大格代表1g,一小格代表0.2g;所以小石块的质量为:m=20g+3.2g=23.2g;排水法测小石块的体积,读数时视线与水面的下表面相
23、平,小石块的体积等于V=35cm3-25cm3=10 cm3;根据得,小石块的密度为:;当物体漂浮在液面时,所受的浮力与物体自身的重力相等,所以塑料盒内放入小石块时,小石块的重力就等于此时多排开水的重力,石块的质量也等于排开水的质量,则小石块的质量为:m石m水水(V2V1);方案二先利用小石块的质量与烧杯中水的质量相等,通过量筒测出烧杯中水的体积,通过m水V水算出水的质量即是石块的质量所以正确顺序为:将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中,调节天平平衡;将小石块轻轻放入左盘烧杯中;向右盘烧杯中加水直到天平平衡;将烧杯中的水全部倒入空量筒中,测出体积;计算小石块的质量。即实验步骤顺序为:。5、
24、(2019内蒙古)下图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。(水1.0103/3)(1)在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于_(选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_调节,这样做的目的是_,并消除杠杆自重对实验的影响;(2)在溢水杯中装满水,如图乙所示,将石块缓慢浸没在水中,让溢出的水流入小桶A中,此时小桶A中水的体积_石块的体积;(3)将石块从溢水杯中取出,擦干后放入另一相同小桶B中,将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端,移动小桶在杠杆上的位置,直到杠杆在水平位置回复平衡,如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5c
25、m,若不考虑小桶重力,则石块密度的测量值为_;若考虑小桶重力,石块的实际密度将比上述测量值_。【答案】(1)平衡右便于在杠杆上读出力臂(2)等于(3)2.6103 偏大【详解】(1)杠杆静止的时候,处于平衡状态要使杠杆在水平位置平衡,需要把平衡螺母向右调杠杆水平平衡之后,可以在杠杆上读出力臂大小,并消除杠杆自重对实验的影响;(2)溢水杯中装满水,放入石块,石块和排出水的体积相等;(3)根据杠杆平衡原理,GAL1=GBL2,L1=13cm,L2=5cm,所以GB=2.6GA,如果不考虑小桶的重力,则有石V石2.6水V水而根据前文,V水=石V石,所以石2.6水2.6103kg/m3如果考虑小桶重力
26、,则有G石+G桶=2.6(G水+G桶),即G石=2.6G水+1.6G桶,所以所得石头的密度会更大。6、(2020呼和浩特)小宇同学要测量木块的密度。实验器材有:木块、弹簧测力计(0 5N)、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。(水=1.0103kg/m3)(1)先用弹簧测力计测木块的重力,如图甲,示数为_N;再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,接着往水槽倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙,木块在水中静止时测力计示数为1.6N,木块的密度为_kg/m3;(2)小明分析发现,如果把水换成其他液体,测力计的示数就会不同,于是他把测力计的刻度改成相应的密度值,将该装置改装为测量液体密度的“密
27、度计”。原测力计的1.0N刻度处应标注为_kg/m3。【答案】(1)2.40.6103(2)0.85103【详解】(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为2.4N。图乙所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,图乙中弹簧测力计的拉力F拉=1.6N,木块受到的浮力F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N,木块的体积V=V排=410-4m3,木块的密度=0.6103kg/m3。(2)当测力计的示数为1N时,所受浮力F浮=G+F=2.4N+1N=3.4N,由F浮=液gV排可得液体的密度液=0.85103kg/m3。7、(2020长春)小致根据
28、杠杆平衡条件在家测量某液体的密度,其装置放在水平面上,如图所示。轻质硬杆和垂直固定在一起,压在电子秤上,O为支点,且测量过程中O点和C点位置保持不变。(1)调节杆在水平位置平衡,其目的是_;(2)将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水瓶悬挂在杆的D点上,记录此时电子秤的示数为m,测量悬挂点D到O点的距离为;(3)取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点,此时电子秤的示数小于m,则待测液体的密度_水的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。向_(选填“左”或“右”)移动悬挂点的位置,直到电子秤的示数仍为m,测量此时悬挂点到O点的距离为;(4
29、)待测液体密度的表达式为_(水的密度用水表示);(5)若考虑矿泉水瓶的质量,测量结果为,则_(选填“”、“=”或“”)。【答案】(1)便于测量力臂()小于左()()【详解】(1)为了便于测量力臂,需要调节杆OA在水平位置平衡;(3)将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点,力臂OD不变,此时电子秤的示数小于m,说明电子秤受到的压力变小,由杠杆平衡条件可知待测液体的重力小于矿泉水的重力,所以待测液体的质量小于矿泉水的质量,由于体积相同,由可知待测液体的密度小于水的密度;要使电子秤的示数仍为m,电子秤受到的压力变大,待测液体的重力不变,由杠杆平衡条件可知需要增大力臂,向左
30、移动悬挂点的位置。(4)原来矿泉水挂在杠杆上,由杠杆的平衡条件可知m1gOB=G水l1,装满待测液体矿泉水瓶挂在杠杆上,由杠杆的平衡条件可知m1gOB=G液l2,G水l1=G液l2,;(5)若考虑矿泉水瓶的质量,液体的质量变小,由杠杆平衡条件可知力臂l2变大,由可知测量的密度变小,即液液。8、(2020辽阳)开原以盛产大蒜闻名,小越想知道开原大蒜的密度,他将一些蒜瓣带到学校测量。(1)他将天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端零刻度线处,指针静止时指在分度盘右侧,他应向_(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;(2)小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为_g;(3)他将蒜瓣放入装有25mL水
31、的量筒中,水面上升到图乙所示的位置,蒜瓣的体积为_cm3,密度为_kg/m3;(4)小越对实验进行评估,觉得蒜瓣太小,测得体积的误差较大,导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案,其中合理的是_(填字母);A换量程更大的量筒测量B测多个蒜瓣的总质量和总体积C换分度值更大的量筒测量(5)同组的小爱同学测得一个装饰球A的密度为0,他们想利用它测量一杯橙汁的密度,发现装饰球A在橙汁中漂浮,于是选取了测力计、细线和一个金属块B,设计了如图丙所示的实验过程:用测力计测出装饰球A的重力为G;将装饰球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在橙汁中静止,读出测力计的示数为F1;将装饰球A和金属块
32、B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出测力计的示数为F2。根据、两次测力计示数差可知_(填“装饰球A”或“金属块B”)受到的浮力。橙汁密度的表达式橙汁=_。(用0和所测物理量字母表示)【答案】(1)左(2)5.4(3)51.08103(4)B(5)装饰球A【详解】(1)发现指针静止时指在分度盘右侧,则应将平衡螺母向左调节,使天平横梁在水平位置平衡;(2)由图甲可知蒜瓣的质量m=5g+0.4g=5.4g;(3)由图乙可知,水和蒜瓣的总体积为30mL,蒜瓣的体积V=30mL-25mL=5mL=5cm3,蒜瓣的密度;(4)蒜瓣的体积较小,换量程更大的量筒测量,读取的示数没有发生变化,测得体积的误差
33、仍然较大,A错误;密度是物质一种特性,与质量和体积无关,测多个蒜瓣的总质量和总体积,多个蒜瓣的密度和一个蒜瓣的密度相同,多个蒜瓣的体积变化比较大,读取的示数更准确,测量的误差较小,B正确;换分度值更大的量筒测量,测得体积的误差更大,C错误。故选B。(5)将金属块B浸没在橙汁中静止F1=G总-F浮B,将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止F2=G总-(F浮A+F浮B),F1-F2=G总-F浮B-G总-(F浮A+F浮B)=F浮A;装饰球A的体积VA=,由阿基米德原理得到F浮A=F1-F2=橙汁gV排=橙汁gVA=橙汁g=橙汁,橙汁=。9、(2020辽宁朝阳市)在“研究液体内部的压强”的实验中,小红
34、选用液体压强计和两个透明圆柱状的容器,分别盛适量的水和盐水进行实验,操作过程如图甲所示。(1)小红将压强计的探头插入水中后,发现探头看上去变大了,这是因为容器和水的共同作用相当于_,起到了放大的作用。(2)通过比较A、 B、C三个图可以得出的结论是:在同种液体的内部,_。(3)小红比较 C、D两个图得出液体压强和液体密度有关的结论,小明认为这样比较得出结论是不正确的,他的理由是:_。(4)小明利用量筒和一个带胶塞的小瓶,测量出矿石的密度,如图乙,实验过程如下:用量筒量取适量的水,读出体积为V0;将小瓶放入量筒内,小瓶漂浮在水面上,读出体积为V1;将适量的矿石放入小瓶中,再将小瓶放入量筒内,小瓶
35、仍漂浮在水面上,读出体积为V2;将瓶内的矿石全部倒入水中,再将小瓶放入量筒内,读出体积为V3。根据以上信息计算(水的密度用水表示):在图乙中,小瓶和矿石受到的浮力F浮= _ ;矿石的密度表达式为石=_。【答案】(1)凸透镜(2)同一深度,液体向各个方向的压强相等(3)没有控制液体在同一深度(4)【详解】(1)物体放在凸透镜的焦点内时,物体通过凸透镜成正立、放大的虚像,头插入水中后,发现探头看上去变大了,这是因为容器和水的共同作用相当于凸透镜,起到了放大的作用。(2)由A、 B、C三个图可知,压强计的探头插入水中的深度相同,朝向不同,U形管液面的高度差相同,故可以得出的结论:同种液体的内部,在同一深度,液体向各个方向的压强相等。(3)探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,C、D两图中液体的深度和密度都不同,故不能得出正确的结论。(4)将小瓶放入量筒内,小瓶漂浮在水面上,小瓶受到的浮力等于小瓶的重力,即,矿石放入小瓶中,再将小瓶放入量筒内,小瓶仍漂浮在水面上,则小瓶和矿石受到的浮力等于它们的总重力,即故矿石的重力为,矿石的体积为由得矿石的密度为。