2021年中考物理压轴题专练：专题02浮力的实验探究（学生版+解析版）.pdf

专题0 2 浮力的实验探究考点01一影响浮力因素的实验探究题:1：根 据 F浮=0灌 g V 排可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小只与液体的密度及排开液体的体积有关，液体的密度越大，物体排开液体的体积越大，物体受的浮力越大；物体所受浮力的大小与容器的形状、物体自身的形状、物体浸在液体中的深度及物体的密度等其它因素均无关。2：在探究影响浮力的其中一个因素时，必须同时控制另一个因素不变。且应多次实验，使结论更具有普遍性。【帮你归纳】在探究影响浮力的因素的实验中常采用多次悬挂的方法，通过观察并读取测力计的示数根据测力计的示数变化可推知浮力的变化情况，从而得出影响浮力的因素。例 1：（2 0 2 0 四川乐山）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取 1 0 N/k g）(1)通过a、c 两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N；(2)通过 两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;(3)通过c、e 两次实验，可探究物体所受浮力大小与 的关系;(4)在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f 所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为 k g/m%【变式(2 0 1 9 河 北)小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，(已知P1.O X 1 03k g/m3,取 g=1 0 N/k g)图2(1)小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F,；与合金块下表面所处深度h 的关系图象(如图2 中所示)。实验过程中 合 金 块 所 受 浮 力 的 变 化 情 况 是。请在图2中画出F 浮随h 变化的关系图象,分析图象可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成。(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1 乙、丙所示)，比较图1 甲、乙、丙可知:。(3)合金块的密度为0令 金=g/c n?。(4)若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1 丙所示液体中时，空心部分的体积是 c m3.【变 式 2 （2 0 1 6 武汉中考）为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某兴趣小组的同学，用同一物体进行了如图所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数。图乙中物体未放入前溢水杯装满水，物体浸没后用量筒测出溢出水的体积，如图丁所示。（1）为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择 两图；该小组同学通过比较F i和 的大小，得 到“浮力的大小与物体浸没的深度有关”的结论，产生错误的原因是 o（2）物体浸没在水中时所受浮力大小 N,盐水的密度为 k g/m3例 2：（2 0 2 0 河北沧州一模拟试题）小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下口器材：分度值为0.1 N 的弹簧测力计，实心金属块A,相同的大烧杯若干，水,细线等。（1）小明进行了如图6所示的实验：A步骤所示的弹簧测力计的示数为 N；用弹簧测力计挂着物块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图6中的B、C、D、E所示，（液体均没有溢出）并将其示数记录在下表中，实验步骤BCDE（2）在实验步骤B中物块所受的浮力产部=N o测力计的示数F/N2.62.52.42.4（3）分析实验步骤A、B、C、D,可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物 体 受 到 的 浮 力 越;分析比较实验序号 可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物 体 所 受 浮 力 与 浸 没 在 液 体 中 的 深 度（选 填“有关”或无关”）。（4）同组的小红同学继续用如图7所示的方法测出金属块B的密度，她的具体操作如下：将金属块B放入漂浮于水面的小烧杯中，小烧杯杯底距离液面高度/n=2 5 c m;将金属块B取出后系在烧杯底静止后，小烧杯杯底距离液面的高度约为/?2=1 5 c m；剪断细绳后金属块B沉入杯底，此时小烧杯杯底距离液面约为%=1 0 c m；则金属块B的密度约为k g/m3.甲图7【变 式2-1 （2 0 1 8淄博）小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是，若将遗漏的步骤标注为D,最 合 理 的 实 验 步 骤 顺 序 是 （用实验步骤对应的字母表示）。（2）小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是 N,排开液体的重力是 N。小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是，接下来的实验操作应该是 o实验步骤 A B C D弹簧测力计示数/N1.61.80.50.3(3)实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可 取 体 积 相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。考点0 2 一 利 用“阿基米德原理”解决液体或固体的密度。1：阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开液体的重量即F*=G m2：根据阿基米德原理可得出多种求解浮力的计算公式，利用浮力的计算公式并结合密度的公式0F 1/V,可对某些液体及固体的密度大小进行探究。例 1：(2 02 0 重 庆 B)小铭在学校期间，使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中,闻到了浓浓的酒精味，看到该液体的流动性较差。查看了瓶身上的说明后，确定，这种洗手液的主要成分为7 5%的酒精。于是小铭所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。(1)实验前，将托盘天平放在_ _ _ _ _ _ _ _ _ 工作台上，游码移到标尺的零刻度线处，指针静止在如图甲所示的位置，此 时 应 将 右 端 的 平 衡 螺 母 向(选 填“左”或“右”)调节，使天平平衡；(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘，天平重新平衡时，右盘所加祛码及游码位置如图乙所示，烧杯和洗手液的总质量为 g;将烧杯中的部分洗手液倒入量筒，测得烧杯和剩余洗手液的总质量为4 2.4 g；经过一段时间后，观察到量筒内的液面如图内所示，则量筒内洗手液的体积为_ _ _ _ _ _ _ m l,这种洗手液的密度为_ _ _ _ _ _ _ g/c m ；I；2 一”1乙w（3）小铭对洗手液的密度测量结果有疑惑，回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材，再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下：烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上（如图丁）;将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止（如图戊），洗手液未溢出；将铝块缓慢沉底后松开细线（如图己）。则这次测得洗手液的密度为 g/c m3,对前后两次实验进行分析，发现在_ _ _ _ _（选 填“学校”或“家”）所测洗手液密度的结果更接近真实值，造成另一次密度测量结果与真实值的差异较大的原因可能是（已知铝块的密度为2.7 g/c n f,不计细线质量，细线和正方体均不吸收洗手液）。【变 式 1-D （2 0 1 9 苏州）用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。（1）测小石块的密度天平放置于 工作台上，将游码移到标尺 处，调节平衡螺母使横梁平衡；用此天平测量小石块的质量，右盘所加祛码和游码位置如图甲所示，则小石块的质量为 g。在量筒内放入适量的水，用细线绑好小石块，缓慢放入水中，如图乙所示，则小石块的密度为 kg/iS-,0（2）测小瓷杯的密度如图丙所示，先在量筒内放入适量的水，液面刻度为匕；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为匕最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），液面刻度为%，小瓷杯密度的表达式0杆=_ _ （用匕、入 匕 和。木表示）。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则 所 测 结 果 （选 填“偏大”、偏小”或“不变”）。【变 式 1 一2（2 0 1 8 眉山）如图所示，小陈同学为测量某液体的密度，准备了天平、玻璃杯等器材，在实验时发现没有准备量筒，于是从身边找来了一个体积为2 0 c m 的金属块和一些纸张。（1）将天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的 刻度线上。（2）此时，如果天平指针偏左，小 陈 同 学 应 向 （填“左”或“右”）调节 使天平横梁平衡。（3）在玻璃杯中倒入适量的该液体，用天平称量液体和玻璃杯的总质量m怂时，向 盘 中 加 减 祛 码 要 用,不能用手接触祛码，称得m 总=1 2 3.2 g（4）将金属块浸没在液体中且不接触玻璃杯，液体无溢出，如图所示，天平平衡后，祛码的总质量加上的游码在标尺上对应的刻度值为m=g,则液体的密度P =g/c m 例 2；（2 0 2 1 河北中考模拟试题）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：在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计。用刻度尺测出竹筷的长度L。把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h i （如 图 1 4 所示）o请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：（水=1.0 g/c m 3,F浮=p；&g V Q （1）竹筷一端缠上铅丝，是为了（2）密度计是利用 条件工作的。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”）。（3）被测盐水的密度表达式：/就 水=（不计铅丝体积）（4）小明计算得出盐水的密度为1.0 5 g/c n?,已知烧杯中盐水的体积为4 0 0 c n P,盐的密度为 2.6 g/c n P,则盐水中含盐 g o（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）考点0 3 浮力与液体压强的实验探究题1 :液体内部的压强与深度成正比即P=0*g h,要增大液体内部的压强，即可以增加液体的深 度，也可以换用密度较大的液体。2 :当物体浸入液体后，只要原容器没有盛满液体，液面必上升，液体对容器底的压强增加，如物体漂浮或悬浮，液体对容器底增加的压力即为物体的重量，也等于物体所受的浮力值；如果液体没有外溢，容器对支持面增加的压力即为物体的重量，对支持面增加的压强”=F/S容=6物/S 容.，如有液体溢出则增加的压力必须减去G 溢。【易错警示】对于不规则容器，当在盛有一定量液体的容器内放入物体后，液面上升，但液体对容器底及对支持面增加的压力并不等于物质的重量。例 1:（2016河北中考）探究水对容器底的压强。将一由力和8构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜，做成容器。4 8的横截面积分别为&和S,且$=2 梗=4 0 c m 2。（容器壁的厚度忽略不计，0 水=1.0 x 1 0 3 k g /m 3,g取 1 0 N /k g）,实验过程如下：将容器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，且电子秤的示数为零，如图 1 3 所示。往容器内分三次缓慢倒入适量的水，将收集的数据填入下表中.继续往容器内缓慢倒入60 g 水后，水进入了容器6 部分，且在8 内的高度为1 cm。然后容容器内再分三次缓慢倒入适量的水，再将收集的数据填入下表中。计算水对容器底的压强同答下列问题：（1）将表格中的空白处补充完整。（2）分析表中数据可知：水对容器底的压强与水的深度_ _ _ _ _ _ o 若在一底面积为40 cm2的圆柱形容器中装入300g水，水对容器底的压强为 Pa,与表格中第5 组.数据对比可知水对容器底的压强与受到的重力大小（选 填 有 关 或 无 关 ）。（3）容器A 部分的高度为 cm。【拓展】完成实验后，小明将一小合金块浸没在容器中，6 内水面上升了 1 cm,电子秤的读数增加了 80 g,则合金块的密度为 g/cm3.次 数123456容器内水的质状依6010016024()300360电子秤的读数601001602ao400容器内水的深发/cm1.52.5471013水对容器底的压强/Pa15025040070010001300【变 式 1一1】（2021河北中考模拟试题）小明用一根粗细均匀两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水（已知P木=1.0 x l（）3 k g/m 3）来测量某种液体的密度。实验过程如下：将玻璃管的一端用薄膜扎好。将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的烧杯中。往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平为止（如 图1 7所示）；测出薄膜到水面和液面的距离分别为和h 2。计算待测液体的密度P姓 回答下列问题：小明将玻璃管扎有薄膜的一端放入水中，薄膜向上凸起，说明;玻璃管浸入水中越深，薄膜向上凸起程度（选填“越大”、“越小”或 不变”）画出小明收集实验数据的表格。待测液体的密度p=kg/m3o已知玻璃管的横截面积为5cm2、质量为2 0 g,厚度忽略不计。当薄膜变平后，小明松开手，玻璃管将（选填“向上”或“向下”）运动；玻璃管静止后，薄膜到水面的距离 crrio（g 取 1 ON/kg）图17【变 式 2】（2020 上海）某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数B、台秤的示数F2记录在下表中。实验序号 h（厘米）Fi（牛）F2（牛）11.07.710.322.07.410.633.07.110.944.06.811.255.06.511.566.06.511.5分析比较实验序号14的数据中P、F2的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中，F,F2；表中实验序号 的数据表明，圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；表中两组数据间R变化量的大小为A R ,相应的F 2 变化量的大小为A F 2 ,分析比较实验序号1 6 的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，与 A F 2 的关系是 o当圆柱体处于实验序号6的位置时，所受浮力的大小为 牛。例 2：（2 02 0吉林）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验过程如图16 所示，其中弹簧测力计示数的大小关系是：尸1尸2 尸3,尸3尸4.水的密度用。水表示。o o O（2）比较丙、丁两图可知，浮力的大小跟 有关。（3）分析甲、丙两图可得，物体浸没在水中时受到的浮力F浮,物体的密度P 物。（4）深入分析丙、丁两图，比较水对烧杯底的压强P 水和某液体对烧杯底的压强,海的大小关系，贝 IJ P水 P液。考点04浮力与杠杆的实验探究题1：杠杆的平衡条件是：F,X L,=F2X L3,即动力X动力臂=阻力X阻力臂。2；当杠杆两端悬挂不同的物体，杠杆平衡后，如果将一侧物体浸入液体后，物体必须受到向上的浮力，此种情况要使原杠杆仍平衡，必须保证杠杆两端减小的力和力臂的乘积相等;并利用浮力的对应公式，根据杠杆的平衡条件可列出多个方程，联立所列的方程即可解决某固体或液体的密度值。例 1：（2 02 0北京市中考一模试题）小莉利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水，测量未知液体的密度，实验装置如图所示。以下是小莉设计的实验步骤，请你按照她的实验思路，将实验步骤补充完整。（1）将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆的A和 D端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。（2）将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测出AB间的距离为（3）将小石块乙完全浸没在待测液体中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至C点，杠杆再次在水平位置平衡。（4）用水的密度及测量出的物理量写出待测液体的密度0海 的表达式。*oO-4-i-l【变 式1-1（2017邯郸二模）小明同学在山上找到一块坚硬的石块，他用直尺测出了石块的密度，装置如图5所示，主要实验步骤如下：/A.用细线将轻质直杆悬挂起来，直杆处于水平静止，悬点为O,并将一重物用细线悬于直杆。点左侧的P点；B.保持重物的悬点不变，将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点，使直杆处于水平静止，用直尺测得该点到O点的距离为3 0.0cm;C.溢水杯装满水，将待测石块缓慢浸没在杯中，让溢出的水全部流入轻质塑料袋中；D.保持重物的悬点不变，将待测石块用细线挂在直杆。点右侧的某点，使直杆处于水平静止，用直尺测得该点到O的距离为12.0cm（l）实验中主要应用的力学规律是。（2）上述实验步骤最佳顺序是 （填字母）。（3）水的密度已知，可求得待测石块的密度为 k g/m3.,实验中保持直杆 水 平 静 止 的 原 因 是，若两次测量距离时，杠杆均没有水平静止，且倾斜的角度相同，则对测量结果（选 填“有”或“没有”）影响。压轴精练1：（2 02 0 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匕如图丙，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K；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小完 成下列填空（选 用/、九 和。水，表示以下物理量）：（1）小 玻 璃 珠 的 总 体 积 为 片;（2）小 玻 璃 珠 的 总 质 量 为 片；（3）小玻璃珠密度的表达式为P=；（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：（示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗）。2：（张家口 2 02 0中考二模试题）小红捡到一块很好看的石头，为了测定它的密度，进行了 如 下 实 验（?水已知）（1）把天平放在水平台上，调节平衡螺母使天平平衡。（2）所用祛码及游码位置如图1 7所示，则石头的质量m i=g.（3）她发现石头不能装入量筒，用 如 图1 8所示方法测量石头体积：石头浸没在适量水中，在水面处作一标记；取出石头，用天平测量烧杯和水的总质量m 2,向烧杯中缓慢的加水到标记处，再次测量烧杯和水的总质量m 3.（4）石头密度的表达式为（5）小红 测 得 的 密 度 值 比 真 实 值 偏；图1 8丙中水对烧杯底部的压强图1 8甲中水对烧杯底部的压强。放入石头隹标记取出石头再加水至标记处S180 wog Q iog|“甲 山|.|1 1 甲,Ui 0 I 5 3 4 5gl图17【拓展】小明用另一种方案也测出了石头的密度；先用天平测出石头质量3,然后用天平测量烧杯和适量水的总质量0 1 5,再用细细绳将石头拴好并浸没在水中（如 图1 9所示），记录此时天平的读数为m 6则 石 头 密 度 的 表 达 式 为 声。图193：（2020苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是（填序号）。（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验:常识猜想常 识1:木头漂在水面，铁钉沉在水底常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻猜 想1：与浸入液体的深度有关猜想2：与液体的密度有关猜想3：与物体的密度有关L_/L_/O （_/_J L_/O （_/ABC DE根据A、B,C的结果，可得猜想1 是（正 确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想I 是（正 确/错误）的。深入分析上述现象，可得:浮力大小与有关，与 浸 入 液 体 的 深 度;接下来根据A、D和 E（能/不能）对猜想2进行验证；为验证猜想3,小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D 进行实验，发现此时测力计示数小于1.8 N,便认为该猜想是正确的。小明在该 实 验 环 节 中 存 在 的 问 题 是。4：（201 8 青岛）探究浮力的大小数据 如图，甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。结论 图丙中金属块受到的浮力比图乙中金属块受到的浮力工（填“大”或“小”），说明浮力的大小与 有关.图丁中金属块受到的浮力人小等于 N比较图 可知，浮力的大小与液体的密度有关。一*.匕二二.63二.Zm二数据 如图，用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行实验:结 论 木 块 受 到 的 浮 力 FM NO木块排开的水所受的重力G *=N o比较数据可知：浮 在 水 上 的 木 块 受 到 的 浮 力 大 小（填“大于”、“等于”或“小于”）它排开的水所受的重力。、5：（201 6 沈阳中考）进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究：（1）用金属块按照图1 9 甲所示方案的实验步骤依次进行实验，结合图中数据，通过分析和计算得出F浮 G排（填“”、廿或“”、=，或“B=1.5 x 103 k g/m3.【变 式 2-1 （2018淄博）小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是，若将遗漏的步骤标注为 D,最 合 理 的 实 验 步 骤 顺 序 是 （用实验步骤对应的字母表示）。（2）小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是 N,排开液体的重力是 N。小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是,接下来的实验操作应该是。实验步骤 A B C D弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可 取 体 积 相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。【答案】（1）测量空桶的重力；D、B、A、C；（2）0.2；0.2；通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性；换用不同液体重新实验；（3）体积。【解析】（1）探究浮力大小与排开液体的重力的关系，需要测出物体排开水的重力，需要先测出空桶的重力，由图示实验可知，实验遗漏的步骤是：测量空桶的重力；实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F 标G-F “.得出物体受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，从而测出物体排开水的重力，因此合理的实验步骤是：D、B、A、C；（2）由实验步骤A B 可知,物体浸在液体中时受到的浮力:F I-F 产1.8N -1.6N=0.2N；由实验步骤C D 可知,物体排开液体的重力:G =F c -F o=O.5 N -0.3 N=0.2N；由于只测了一组实验数据，这样得出的结论会具有片面性或偶然性，所以为了寻找普遍规律,做完一次实验后，需要换用不同液体重新实验；（3）想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，需要选用体积相同、密度不同的物体，使其浸没在同种液体中（保证了液体密度相同、排开液体的体积相同），比较浮力的大小。故答案为：（1）测量空桶的重力；D、B、A、C；（2）0.2；0.2；通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性；换用不同液体重新实验：（3）体积。考点02一 利 用“阿基米德原理”解决液体或固体的密度。1：阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开液体的重量即F/G#。2：根据阿基米德原理可得出多种求解浮力的计算公式，利用浮力的计算公式并结合密度的公式0T 1/V,可对某些液体及固体的密度大小进行探究。例 1：（2 0 2 0 重 庆 B）小铭在学校期间，使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中,闻到了浓浓的酒精味，看到该液体的流动性较差。查看了瓶身上的说明后，确定，这种洗手液的主要成分为7 5%的酒精.于是小铭所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。（1）实验前，将托盘天平放在_ _ _ _ _ _ _ _工作台上，游码移到标尺的零刻度线处，指针静止在如图甲所示的位置，此时应将右端的平衡螺母向（选 填“左 或 右 ）调节，使天平平衡；甲（2）将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘，天平重新平衡时，右盘所加祛码及游码位置如图乙所示，烧杯和洗手液的总质量为 g；将烧杯中的部分洗手液倒入量筒，测得烧杯和剩余洗手液的总质量为4 2.4 g；经过一段时间后，观察到量筒内的液面如图丙所示，则量筒内洗手液的体积为 m l,这种洗手液的密度为 g/c m3;f i fiI。I 2.3 4 5/（3）小铭对洗手液的密度测量结果有疑惑，回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材，再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下：烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上（如图丁）；将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止（如图戊），洗手液未溢出；将铝块缓慢沉底后松开细线（如图己）。则这次测得洗手液的密度为 g/c n A 对前后两次实验进行分析，发现在（选 填“学校”或“家”）所测洗手液密度的结果更接近真实值，造成另一次密度测量结果与真实值的差异较大的原因可能是(已知铝块的密度为2.7 g/c m 3,不计细线质量，细线和正方体均不吸收洗手液)。【答案】(1)水平；(2)右；(3)7 2.4；(4)3 0；(5)1；(6)0.9；(7)家；(8)洗手液较为粘稠，粘在量筒内壁上，导致所测体积偏小，密度偏大。【解析】(1)用天平测量物体的质量之前，应该将天平放在水平工作台上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处。指针偏向分度盘中央刻度线的左侧时，应将平衡螺母向右调节。(2)烧杯 和 洗 手 液 的 总 质 量 等 于 祛 码 的 质 量 加 游 码 在 标 尺 上 所 对 的 刻 度 值，即：m&=5 0 g+2 0 g+2.4 g=7 2.4 g,如图丙所示，量筒内洗手液的体积为3 0 c m3，倒入量筒洗 手 液 的 质 量 是：心=7 2.4 g-4 2.4 g=3 0 g,这 种 洗 手 液 的 密 度 为：。液=等=5号=l g/c m =1 xl 03k g/m3。%3 0 c mm对比丁图和己图可知，铝块的质量是：叫3=2 7 1 g 1 9 0 g=8 1 g,由P=M得，铝块的体积是：/块=皿=.3=3 0 c m =3 x 1 0 1 3,对比戊己两图可知，铝块的夕 铝 块 2.7 g/c nr受到的浮力：耳字=A G=A mg=(0.2 1 7 k g-0.1 9 0 k g)xl 0 N/k g=0.2 7 N,铝块完全浸没在洗手液中时，&=G排=0液夕 液g%块，所以这次测得洗手液的密度为：耳 字 0.2 7 N 八 八d ,3。液=一 =7 7肃 o 1 A-5 3=0-9 x1 0 k g/m3,由题意可知，这种洗手液的主要成g%块 1 0 N/k gx3 xl(T m分为7 5%的酒精，而酒精的密度小于l xl()3 k g/m3,可以判断在家所测洗手液密度的结果更接近真实值。造成两次所测量的密度值存在差异较大的原因可能是洗手液较为粘稠，粘在量筒内壁上，导致所测体积偏小，密度偏大。【变 式1-1 (2 0 1 9 苏 州)用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。（1）测小石块的密度天平放置于 一工作台上，将游码移到标尺_ _ _ _ _处，调节平衡螺母使横梁平衡；用此天平测量小石块的质量，右盘所加祛码和游码位置如图甲所示，则小石块的质量为 g。在量筒内放入适量的水，用细线绑好小石块，缓慢放入水中，如图乙所示，则小石块的密度为 kg降莒（2）测小瓷杯的密度如图丙所示，先在量筒内放入适量的水，液面刻度为/；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为 最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），液面刻度为么小瓷杯密度的表达式。杆=（用匕、九 片 和。水表示）。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则 所 测 结 果 （选 填“偏大”、偏小”或“不变”）。【答案】水平；零刻线；1 7.4：3.4 8 X 1 0：区 巴 士；不变。%一%【解析】（1）天平调平之前，应先放在水平面上，并将游码归零，然后根据指针偏转方向，调节平衡螺母，左偏右旋、右偏左旋。天平分度值是0.2 g,右盘祛码质量是2 0 g,游码左侧指在标尺上2 g 后面第2个小格上，所以小石块的质量为m=1 0 g+5 g+2.4 g=1 7.4 g；量筒中原有 3 0 m L水，放入石块后，量筒液面上升到3 5 m L,因此石块体积V=3 5 m l-3 0 m l=5 m l=5 c m 3；小石块的密度为 0 =（=3.4 8 g/c m-3.4 8 X 1 0Jk g/m：,；（2）先在量筒内放入适量的水，液面刻度为片；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为1：则陶瓷的体积V=V 2-V”瓷杯处于漂浮时，贝|J G=F 浮，根据阿基米德原理可知：F；T=G,K；所以，G=G 则瓷杯质量m=m P水（V V。；所以小瓷杯密度：PM 。V V2 VI由小能杯密度表达式：所，=驾 士 匚 义 可知，小瓷杯内的水未倒干净，对所测结果没V Vo-Vi有影响。故答案为：（1）水平；零刻线；1 7.4；3.4 8 X 1 0：；（2）驾 上?必；不变。【变 式 1 一2（2 0 1 8 眉山）如图所示，小陈同学为测量某液体的密度，准备了天平、玻璃杯等器材，在实验时发现没有准备量筒，于是从身边找来了一个体积为2 0 c m 3 的金属块和一些纸张。（1）将天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的 刻度线上。（2）此时，如果天平指针偏左，小 陈 同 学 应 向 （填“左”或“右”）调节 使天平横梁平衡。（3）在玻璃杯中倒入适量的该液体，用天平称量液体和玻璃杯的总质量m总时，向 盘 中 加 减 祛 码 要 用,不能用手接触祛码，称得m 皂=1 2 3.2 g（4）将金属块浸没在液体中且不接触玻璃杯，液体无溢出，如图所示，天平平衡后，祛码的总质量加上的游码在标尺上对应的刻度值为m=g,则液体的密度P =g/c m 伞 M.【答案】（1）零；（2）右；平衡螺母；（3）镶子；（4）1 5 0.6；1.3 7【解析】（1）将天平放在水平台匕将游码放到标尺左端的零刻度线上，调节横梁使天平平衡；（2）调节天平平衡时，若发现指针偏向分度盘的左端，则平衡螺母要向右调；（3）向盘中加减祛码要用镜子，不能用手接触磕码；（4）由图知，标尺的分度值为0.2 g,液体和玻璃 杯 的 总 质 量 m .e.=1 0 0 g+5 0 g+0.6 g=1 5 0.6 g,金属块排开的液体的质量为：m=1 5 0.6 g-1 2 3.2 g=2 7.4 g=0.0 2 7 4 k g；排开的液体的重力,即金属块受到的浮力为:F浮=G=m g=0.0 2 7 4 gF浮X 1 0 N/k g=0.2 7 4 N；根 据 阿 基 米 德 原 理 可 知，液 体 的 密 度 为：P =。排=0.274N一 5 310N/kgX 2X1Q in=L3 7 X I 0 3 k g/m 3=L3 7 g/c m 3；故答案为：（1）零；（2）右；平衡螺母；（3）镣子；（4）1 5 0.6；1.3 7例 2：（2 0 2 1 河北中考模拟试题）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：在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计。用刻度尺测出竹筷的长度L。把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度也（如 图 1 4 所示）。请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：（p，k=L O g/cn?,F浮 u p 祓 g V 持）（1）竹筷一端缠上铅丝，是为了（2）密度计是利用 条件工作的。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”）。（3）被测盐水的密度表达式：就 水=（不计铅丝体积）（4）小明计算得出盐水的密度为1.05 g/cn?,已知烧杯中盐水的体积为4 00 cm 3,盐的密度为 2.6 g/cn?,则盐水中含盐_g o（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）图 1 4【答案】把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2（1）使竹筷能够漂浮在液体中（2）漂浮 越小。（3）（L 九）0 木一版（4）3 2.5.【解析】土密度计在水中和液体中均处于漂浮状态，F ,=G,即,V 排十浓g 人又因为在水漂浮时Va=S CL-L i）,在盐水中漂浮时Vn=S （L-L2）所以应把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷露出的长度h2；因为漂浮时浮力一定，所以0 泡和V排成反比；即被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小。因为，k g S （L-L O =。淑g S （L L?）所以可得：p板 水=（L p木/L ha.。（4）因为，成水=0,水V 盘 水=夕B V 昔+p 次（V,水一九）代入上述已知数据可得出丫票则/n a=p a；x Vt t=3 2.5 g.o考点03 浮力与液体压强的实验探究题1 ：液体内部的压强与深度成正比即1 =。液g h,要增大液体内部的压强，即可以增加液体的深 度，也可以换用密度较大的液体。2 :当物体浸入液体后，只要原容器没有盛满液体，液面必上升，液体对容器底的压强增加，如物体漂浮或悬浮，液体对容器底增加的压力即为物体的重量，也等于物体所受的浮力值；如果液体没有外溢，容器对支持面增加的压力即为物体的重量，对支持面增加的压强V=AF/S容=6物/S容.，如有液体溢出则增加的压力必须减去G溢。【易错警示】对于不规则容器，当在盛有一定量液体的容器内放入物体后，液面上升，但液体对容器底及对支持面增加的压力并不等于物质的重量。例1 ：（2 01 6河北中考）探究水对容器底的压强。将 一 由/和6构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜，做成容器。4 8的横截面积分别为S和 W ,且宛=2 W=4 0cm 2。（容器壁的厚度忽略不计，。水=1.0 x 1 03 k g /m 3,g取I 0 N /k g）,实验过程如下:将容器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，且电子秤的示数为零，如图1 3所示。往容器内分三次缓慢倒入适量的水，将收集的数据填入下表中.继续往容器内缓慢倒 入6 0 g水 后，水进入了容器8部 分，且 在8内的高度为1 cm0然后容容器内再分三次缓慢倒入适量的水，再将收集的数据填入下表中。计算水对容器底的压强同答下 列 问 题：（1）将表格中的空白处补充完整。（2）分析表中数据可知：水对容器底的压强与水的深度_ _ _ _ _ _。若在一底面积为4 0 cm 2的圆柱形容器中装入3 00g水，水对容器底的压强为 P a,与表格中第5组.数据对比可知水对容器底的压强与受到的重力大小（选 填 有 关 或 无 关 ）。（3）容 器A部分的高度为 cm。【拓展】完成实验后，小明将一小合金块浸没在容器中，8内水面上升了 1 cm ,电子秤的读数增加了 8 0 g ,则合金块的密度为 g/cm3.次 数123456容器内水的质坡依60100160240300360电子秤的读Jft/g6010016028040()容洋内水的深度/cm1.52.5471013水对容器底的压强/Pa15025040070010001300【答案】(1)5 2 0,(2)成正比，75 0,无关，(3)5 拓展3.【解析】(1)：由题意知：第 6 次实验时，电子秤受到的压力为F 6=P S A=1 3 0 0 P a x 4 x 1 0-3 m 2=5.2 N,贝 1J 电子秤的读数 m 6=5.2 N/1 0 N/k g=0.5 2 k g=5 2 0 g.(2)：分析表格中数据可知：水对容器底的压强与水的深度成正比；若在一底面积为4 0 c m 2的圆柱形容器中装入3 0 0 g水，因为水对容器底的压力F=G 波,所 以水对容器底的压强P=G；M S=3 N/0.0 0 4 m 2=7 5 0 P a；与表中5组实验数据进行对比可知，水对容器底的压强与水受到的重力大小无关。(3)：由第三次实验数据可知，当加入的水为2 2 0 g时，水进入了容器8部 分，且 在8内的高度为1 c m,则进