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1、第5讲液面升降和密度计【题典演练】命题点一、判断液面的升降1 .如图:将一个实心铁球A和一个密度小于水的木球B放在小盒中再将小盒放在水槽中, 漂浮在水面上,那么以下说法正确的选项是()A.将A从盒中拿出放到水槽的水中,水槽中水面高度不变B.将A从盒中拿出放到水槽的水中,水槽中水面高度下降C.将B从盒中拿出放到水槽的水中,水槽中水面高度下降D.将B从盒中拿出放到水槽的水中,水槽中水面高度上升【解答】解:当把A球拿出放水里,此时,A球必然下沉,所受浮力小于重力,根据阿基米德原理,排开的体积变少,所以水位下降。故A错误,B正确;假设把B拿出放水里,由于B的密度小于水,最后将漂浮水面,所以浮力仍然等于
2、重力, 排开的体积不变。故CD错误。应选:Bo.如下图,一个小船中放有ABC三个小球,小船和球一起漂浮在柱形容器的水面上,其中密度PAP4V2 【解答】解:A、由图知,两密度计在两杯水中都处于漂浮状态,那么浮力都等于密度计的重力;由图知密度计排开水的体积关系为V排甲VV拷乙,根据F浮=p水V同g控制密度计B受到 的浮力大,那么密度计B的重力大,即GaVGb,由G=mg知密度计A的质量比密度计B 的质量小,故A错误;B、由图知,甲乙两容器中水的深度相同,根据p=pgh可知,两容器中水对底部的压强 相等,故B错误;C、假设向甲容器中倒入浓盐水,液体的密度变大,排开液体的体积也会变大,根据F浮=p液
3、V 知密度计A受到的浮力变大,大于其重力,所以密度计A会上浮一些,故C错 误;D、将两容器中的水均换成另一种密度较大的液体,无论是在水和另一种液体中,两密度 计都漂浮,浮力之差都等于两密度计重力之差,那么浮力之差一定,所以p水gV=pg V2,由于p水V2,故D正确。应选:D。4 .小明用粗细均匀的小木棒底部缠绕一些细铜丝,制作了一只简易密度计。水平桌面上放 着两个相同的甲杯和乙杯,杯中装有液体。当将简易密度计分别放入两杯液体中,且密 度计静止时,两杯中液体的深度相同,如下图,以下说法正确的选项是()A.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大B.杯中密度计静止时,乙杯中液体对杯底的压强较大C.
4、杯中密度计静止时,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯底对水平桌面的压强D.密度计少缠绕一些细铜丝,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,测量结果更精确【解答】解.:A.密度计放入不同的液体中时始终处于漂浮状态,由密度计的重力不变可知,密度计在 不同液体中受到的浮力相等,F滓由阿基米德原理F浮= p ;gV排变形式液=/可知,密度计的刻度线越往上,排开液体 以排的体积越大,液体的密度越小,故A错误;B.由图可知,密度计在甲杯内排开液体的体积较大,那么甲杯内液体的密度较小,即p甲液Vp乙液,因两杯中液体的深度相同,所以,由p = p澄gh可知,甲杯中液体对杯底的压强较小,那么杯中液体对杯底的压强较大,
5、故B正确;C.由阿基米德原理F浮=G排和物体漂浮条件F*?=G可得:G=G排,杯了对水平桌面的压力F=G杯+G液+G密度口 =G h+G液+G排=6怀+p液Sh液g,那么乙杯对水 平桌面的压力较大,由p=(可知,乙杯对水平桌面的压强较大,故C错误;D.密度计少缠绕些细铜丝时自重减小,在液体中受到的浮力减小,那么密度计排开液体 的体积变小,使密度计两条刻度线之间的距离减小,导致测量结果更不精确,故D错误。应选:Bo二.多项选择题(共1小题)7.如下图,水平桌面上的甲、乙两个相同的烧杯中分别装有不同液体,有两块完全相同 的实心冰块浸在液体中,此时两烧杯中的液面恰好相平,以下判断正确的选项是()甲乙
6、A.此时两烧杯底部所受液体的压强相等B.此时两块冰块受到的浮力相等C.冰块熔化后,甲烧杯对桌面的压强比乙烧杯对桌面的压强大D.冰块熔化后,甲烧杯中的液面比乙烧杯中的低(忽略液体混合时总体积的变化)【解答】解:A、由甲烧杯中冰块漂浮可知pwp冰,由乙烧杯中的冰块悬浮可知,p乙 淞 = p冰,所以p甲液p乙液。甲烧杯底部压强p甲=甲淞gh甲,乙烧杯底部压强p乙=乙淞 gh乙,因为p甲液p乙液,两烧杯液面身度相等,即h rp=h乙,所以pqip乙,故A错误; B、烧杯内两个完全相同的冰块一个漂浮一个悬浮,但其受到的浮力都等于其重力,故B 正确;C、因甲乙烧杯内液面相平,且甲乙烧杯完全相同,所以V甲液
7、+V甲冰=V乙液+V乙冰没,两 个烧杯底面积S甲杯=S乙杯,两个烧杯的重力G甲杯=G乙杯; 由图可知,V甲冰浸VV乙冰如 所以V甲搂V乙凌;小找仃“吉而6MH捏甲液+G甲杯加甲液/G甲杯0甲液V甲液G甲杯甲烧杯对桌面的压强P |= -F = F = F;甲杯甲杯甲杯乙烧杯对桌面的压强PG乙1+G乙杯=m嘤G乙杯=P乙液*液g+G乙杯;乙杯乙杯乙杯由于V甲没V乙浸,P中油p乙油,S甲杯=S乙杯,G甲杯=G乙杯,所以p甲p乙,故C正确; D、由于冰块完全相同,所以熔化成水后体积相同。假设两个冰块都不考虑熔化后体积减 小的因素,甲烧杯中的冰块排开液体体积小于冰块体积,所以熔化后液面上升。乙烧杯 中的
8、冰块排开液体体积等于自身体积,熔化后液面不变。故甲烧杯内的液面比乙烧杯内 的液面高,因此D错误。应选:BCo三.填空题(共1小题)8.如下图,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木块和冰块的质量均 为04千克,木块所受的浮力大小为3.92N牛,方向为竖直向上一段时间后,冰 全部熔化成水,与冰熔化前相比,木块受到的浮力将不变,水对容器底部的压强将 不变。(后两空均、选填“变大”、“变小”或“不变”,g取9.8N/kg)【解答】解:(1)漂浮在水面上的木块所受的浮力等于自身的重力,那么木块所受的浮力大 小为:F=G=mg=0.4kgX9.8N/kg=3.92N,方向竖直向上;(2)冰全
9、部融化成水后,木块仍然漂浮,所以受到的浮力仍等于自身重力,那么浮力不变;冰漂浮于水面上,所以有F浮冰=p;KgV#=G冰,又因为冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,所以 G 水=p ;gV 水=6 冰,-一-一-由可得:p水gV排=水目丫水,故V m=V水,即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。所以冰化水后水位不变。由p=pgh可知,水对容器底部的压强不变。故答案为:3.92N;竖直向上;不变;不变。四.实验探究题(共1小题)9.小丽同学利用一根吸管制作一个简易密度计。(I)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,你的做法是 在吸管下端缠绕一些铜丝作 为配重。(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时
10、,受到的浮力大小 不变 (选填“变大”“变 小”或“不变”),液体的密度越大,它露出液面局部的长度选填“越长”“越 短”或“不变”)。(3)小丽想,如果在吸管上标上相应的密度刻度,不就能直接显示所测液体密度的大小 吗?于是她决定对吸管进行刻度的标定。在标定刻度前,她先测出吸管在水中漂浮时浸 入水中的深度H (如图1所示)。假设漂浮在密度为p液的其他液体中,那么浸入的深度为h,P水可推出h的表达式为h=/H (用p水、p液、H表示).根据以上表达式即可时不同 “液液体的密度在吸管上进行标定,图2中的四种刻度的标示合理的是(4)为了使测量结果更准确,要使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之
11、间的距离 大一些,可换用较 细 (选填“粗”或“细”)一点的吸管。【解答】解:(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配 重,这样做FI的是让密度计竖直漂浮在液体中;(2)密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,如果液体的密度越 大,那么密度计浸入液体中的体枳越小,即越往上浮,那么露出液面局部的长度越长;所以密 度计的刻度是越往下值越大;(3)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,贝UF浮木=F泮液=G,即p 木 8$14=液8$11=6,因为h=H; h和p液是反比例函数,所以刻度分布不均匀。且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;那么密度变
12、大时h淞变化越小,故C正确;(4)因为F浮淞=G,即p淞gSh=G,那么V=Sh,所以AV变大,或使h变大,具体做 法是:可适当增大铜丝的质量,用更细的吸管。故答案为:(1)在吸管下端缠绕一些铜丝作为配重;(2)不变;越长:(3) h=H: C:(4)细。五.计算题(共2小题)10.如下图是玻璃管密度计的示意图。密度计质量为10g,上面粗细均匀局部的玻璃 管长20cm,且标有0.75l.2g/cm3的刻度。(1)求密度计漂浮在液体中受到的浮力。(2)图中l.lg/cn?刻度已标出,请将密度为l.Og/cn?、I.2g/cm3的值合理地标注在密度 计上。(3)求有刻度局部的玻璃管横截面积的最小值
13、?1.1 -【解答】解:(1)密度计测量液体的密度时会漂浮在液体中,密度计受到的浮力等于重 力,那么浮力为:F浮=G=mg=0.01kgX 10N/kg=0.1N:(2)密度计漂浮在不同的液体中,受到的浮力时相同的;由F = pgV排可知,物体排开 的液体的体枳越大,说明液体的密度越小,图中Llg/cnf刻度己标出,那么l.Og/cnf在 l.lg/cn?的上方,LZg/cn?在l.lg/cn?的下方,由F泞=pgV排可知,浮力不变,密度与 体积成反比,那么相邻的刻度之间时不均匀的,如下图:(3)液体的密度最大时,根据阿基米德原理可知:V揉大=一丝;液体的密度最小时,根 p大gp据阿基米德原理
14、可知:V排小=1号:F.F. .那么粗细均匀局部的玻璃管的体积为:V = V揖小-V排大=袅-岩= p小g p大goj/y0.75xl(y%g/zn3xi0N/kgoj/y0.75xl(y%g/zn3xi0N/kgO.l/V1.2xlOg/m3xlON/kg=5X106m3;那么玻璃管横截面积的最小值为:S=,=吗染了 =2.5X 10 5m2。 11U乙,答:(1)求密度计漂浮在液体中受到的浮力为0.1N。(2)如上图。(3)有刻度局部的玻璃管横截面枳的最小值为2.5X 10 5m2。11.如图,容器底面积是50cm2,容器内竖立一个重为0.72kg高为20cm的圆柱体冰块(冰的底面与容器底
15、完全接触),冰完全熔化后容器内水深10cm,薄容器放置在水平桌面上。p 冰=0.92g/cm3,求:(1)冰未开始熔化时,冰对容器底的压力和压强;(2)冰完全融化后,水对容器底的压力和压强。【解答】解:(1)冰未开始熔化时,冰对容器底的压力大小等于冰的重力大小,为F=G冰=11】冰 g=0.72kgX 10N/kg=7.2N,根据= = =pgh可知圆柱体冰块对容器底的压强p = p冰gh = 0.9X103kg/m3X ION/kgX2OX 102m=1.8X 103Pa;(2)冰完全融化后,水对容器底的压强p =p 4cgh= 1X 103kg/m3X lON/kgX 10X 10-2m
16、= lX103Pa,根据P=(可知水对容器底的压力F =pz S=1 X 103PaX50X 10-4m2=5No答:(1)冰未开始熔化时,冰对容器底的压力为7.2N,压强为1.8Xl()3pa;(2)冰完全融化后,水对容器底的压力为5N,压强为lXl()3pa。六.综合能力题(共1小题)12.美国作家海明威在他的作品中说“冰山运动之雄伟壮观,是因为它只有八分之一在水面 上。”海明威认为我们看到露出水面的只是冰山一角,冰山的大局部在水面以下。小明为 了检验海明威“冰山只有八分之一浮出水面”这一说法,设计并做如下操作。(1)他让正方体冰块漂浮在平静海面上,忽略冰块在海水中的熔化。正方体冰块的质量
17、 为10kg、密度为0.9Xl()3kg/m3,海水的密度为l.Oxdkg/iR g取10N/kg。请问: 正方体冰块受到浮力大小等于kl n。冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比等于1: 10 。冰块浮铝水面的高度与冰块总高度之比等于1: 10 。(2)通过计算,小明发现不管是冰块的高度还是体积,都与海明威的“八分之一”说法 不符。小明认为海明威的说法应该有一定的依据。于是,小明通过网络查询到局部冰山 形状如下图。请根据冰山形状图找出能支持海明威“冰山只有八分之一露出水面”这 一说法的理由有:冰山在水下的局部形状不确定,水下局部的形状既有上大下小的, 也有上大下小的,体积相差较大. (答出一项
18、即可)【解答】解:(1)正方体冰块的重力为6 = 1邛=101乂1(/1=100用【解答】解:(1)正方体冰块的重力为6 = 1邛=101乂1(/1=100用冰块漂浮,其所受浮力大小等于重力大小,为F浮=G=10()N;根据p=半可知冰的体积V根据p=半可知冰的体积Vm _ 10kg泳=P 冰0.9xl0J/c/?n3F冰块排开水的体积V排=4 =3 吁=1.3,p水g 103kg/m3xl0N/kg 100冰块浮出水面的体枳为V浮=焉”上nP1冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比为:Tr = =|: 就 m310冰块为正方体,设其底面积为S,根据V = Sh可知,冰块浮出水面的高度与冰块总高
19、度之比等于冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比,为1: 10;(2)冰山在水下的局部形状不确定,水下局部的形状既有上大下小的,也有上大下小的, 体积相差较大。故答案为:(1)100;I: 10;1: 10; (2)冰山在水下的局部形状不确定,水下部 分的形状既有上大下小的,也有上大下小的,体积相差较大。七.解答题(共1小题)13. 一块实心的冰块,用细线拴住浸没在水中(如图),冰块熔化过程中(不考虑水蒸发和 温度影响,p冰=0.9Xl()3kg/m3),容器底部受到水的压强将 减小 (填“增大”、“减 小”、“不变”),台秤的示数将 不变。【解答】解:在冰块浸入的过程中,台秤的读数将增大,因为在
20、水中又增加了冰块的质量;在冰块熔化过程中,容器内液面将下降,因为水的密度大于冰;根据p=pgh知容器底部受到水的压强将减小;冰熔化成水质量不变,台秤的示数将不变。故答案为:减小;不变F.EF浮= p/gV排得V二 市,大容器中的液面高度不变;假设将容器中的水舀入小船中,小船仍然漂浮,小船排开的水的重力等于舀入小船中水的 重力,故液面高度不变:假设将ABC三球同时从船中取出放入水中,AB不会改变液面的高度,由于pcp水,C球 会下沉,受到的浮力小于重力,那么排开的水的体积会变小,故液面会下降。故答案为:不变;不变;不变;下降。3.为了探究容器中漂浮在液面上的冰块熔化前后液面变化情况,同学们组成兴
21、趣小组进行 实验。他们选用了不同质量(mip甲,p水),冰块熔化前后液面变化情况如图(c)、 (d)所示,图中h|Vh2.请仔细观察图中的现象和相关条件,归纳得出初步结论。(1)分析比拟图(a)或(b)中的现象及相关条件可知:漂浮在水面上的冰块熔化后, 水面高度不发生改变。(2)分析比拟图(c)和(d)中的现象及相关条件可知: 相同质量的冰块漂浮在密度 大于水的液体中,熔化后液面高度变大,且液体密度越大,冰块熔化后液面上升的高度 越大。【解答】解:(1)分析比拟图(a)或(b),可得出的初步结论是:漂浮在水中的冰块,冰块完全熔化 后体枳不变,容器中液面没有变化;(2)分析比拟图(c)和(d),
22、可得出的初步结论是:漂浮在密度大于水的液体中的冰块, 冰块完全熔化后体积增大,容器中液面上升;且液体密度越大,冰块熔化后液面上升的 高度越大。故答案为:(1)漂浮在水面上的冰块熔化后,水面高度不发生改变;(2)相同质量的冰块漂浮在密度大于水的液体中,熔化后液面高度变大,且液体密度越 大,冰块熔化后液面上升的高度越大。4 .底面积为So的圆柱形薄壁容器内装有密度为po的液体,横截面积为Si的圆柱形物块由段非弹性细线与容器底部相连,如图甲所示,此时细线对木块的拉力为T:现将细线剪断,当物块静止时,有:的体积露出液面,如图乙所示,那么物体的重力为1.5T ,容器【解答】解:(1)图甲中,圆柱形物块浸
23、没在液体中,那么排开液体体积V|=V,贝IJ: F泞=pogV fli = pogV;由于圆柱形物块受重力G、浮力F泞和拉力T的作用,根据受力平衡可知:F1?=G+T;即:pogV=G+T图乙中,物块静止时,V/ =V-?V=,那么:F浮=pogV/ =pogx V;根据漂浮条件可知:G=F/ ;即:G=pogx ;由可得:G=1.5T, V=藐;(2)将细线剪断,物块上浮,静止时,那么:AV = j xV.工 T所以,液面下降的高度1)=不叫=等=?上; PoSO那么容器底部所受液体压强减小量:p=pog4h=pogx 康=T故答案为:L5T; -o.炎夏,小明浸泡在圆柱形水缸中降温解暑,如
24、下图,他浸在水中的体积为0.050?,此时水深60cm,他的心脏部位在水面以下10cm处,那么他受到水的浮力为500 N,水对 他心脏部位的压强为1000 Pa.圆柱形水缸底面积为0.5n?,当他从水缸出来后, 水缸底受到的压强变化了 lQ2 Pa (水缸厚度、形变以及他带出来的水忽略不计)。【解答】解:(1)他受到水的浮力:F浮 = p 水gV 排=1000kg/m3x 10N/kgX0.05n?=500N(2)水对他心脏部位的压强:P=p 水 gh= 1 OOOkg/n? X 1 ON/kg X0.lm=l OOOPa。(3)当他从水缸出来后,水的深度变化!=;& = 唆S水缸0-5/那么
25、缸底受到的压强变化:P=p 4;gAh= 10(X)kg/m3X 10N/kgX0.1m= lOOOPa。故答案为:500: 1000; 1000c命题点二、密度计1 .将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如下图,两容器中的液体的密度分别是pa、PB,密度计受到的浮力分别是Fa、Fb,那么密度和浮力的关系分别满足()A. PA = PB,FaFbB. pApB,FaFbC. papb, Fa=Fb【解答】解:因为密度计漂浮,所以,F=G,同一支密度计,重力不变,密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等(Fa=Fb),都等 于密度计受到的重力G;由图知,密度计排开液体的体积:VaVb,根据F浮=p
26、液且丫外可知,A、B液体的密度:pApBo应选:Co.小力用铅笔、细铁丝制作了一支简易密度计。小力将密度计先后放在盛有不同液体的甲、 乙两个相同容器中。当密度计静止时,两容器中液面恰好相平,如下图。以下说法正确 的是()A.甲容器中液体的密度较小B.甲容器中的密度计底部受到的液体压强较小C.甲容器中密度计受到的浮力较小D.甲容器对水平桌面的压强较大【解答】解:AC、密度计放在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在甲、乙 两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,即:F浮甲=F浮乙=G,故C错误; 由图知密度计排开液体的体积V例VV博乙,由阿基米德原理F浮=p/V坤g可知,密度 计排开
27、甲液体的体积小,所以甲液体的密度大,即p甲p乙,故A错误;B、密度计放在两种液体中都漂浮,根据浮力产生的原因可知密度计下外表受到液体的压 力:F甲 = F乙;由于是同一个密度计,那么底面积相同,根据p=(可知,密度计底部受到 的液体压强相等,故B错误;D、根据图示可知,液体甲的密度大于液体乙的密度,由密度的变形公式m=pV可知, m甲m乙,而容器对桌面的压力等于密度计、液体以及烧杯的总重力,所以甲容器对水 平桌面的压力较大,又因为烧杯的底面枳相同,根据p=(可知,甲容器对水平桌面的压 强较大,故DIE确。应选:D。2 .在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜测:猜测一,浮力的大
28、小与液体的密度有关C猜测二,浮力的大小与浸入液体的深度有关 为了验证以上猜测是否正确,小北选择了装有细沙的柱形塑料容器和其他实验器材进行 探究,实验过程如下图。(1)根据实验步骤d和e (填序号),可以确定猜测一是正确的,可得出初步结论: 浮力大小与液体密度有关,排开液体体积一定时:液体的密度越大,物体所受的浮力越:(2)用手拿着这个盖紧瓶盖的空塑料容器浸没在水中,放手后发现塑料容器上浮,空塑料容器浸没在水中时受到的浮力为。34 N,小北实验后发现,物体的沉浮与物体的重 力和所受浮力有关,其中上浮的条件是浮力 大于一重力(选填“大于”小于”或“等于 “)由此小北想到了一个问题:怎么利用浮力测出
29、比水密度小的物体的密度呢?(3)小北找来实验器材有:木块、弹簧测力计(05N)、底部固定有滑轮的水槽、细线 及足量的水。现用弹簧测力计测木块的重力,此时测力计示数为二4 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中倒入适量的水,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L6N,此时木块所受的浮力为4 N.她利用定滑轮改变力的 方向的作用,巧妙的得到了木块的密度为0.6X103 kc/nR小北分析发现,保持物体始终浸没,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,将该装置改为量液体密度的“密度计“,原测 力计的1.0N刻度处标注为
30、0.85X103 kWn?【解答】解:(1)探究浮力的大小与液体的密度是否有关时,采用的是控制变量法,需要 控制排开的液体的体积相同,液体的密度不同,故需要比照d和e;由图可知,此时弹簧 测力计的示数不同,浮力不同,即浮力大小与液体的密度有关,故猜测一是正确的;由图 可知,e中弹簧测力计的示数较小,受到的浮力较大,故结论为:浮力大小与液体密度有 关,排开液体体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大;(2)根据a和c可知,装有细沙的柱形塑料容器受到的浮力为:F浮容器=G-F=0.4N-0.06N=0.34N;空塑料容器浸没在水中时排开的水的体积与装有细沙的柱形塑料容器排开的水的体积相 同,
31、水的密度不变,根据阿基米德原理可知,受到的浮力不变,即为0.34N;物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,当浮力大于重力时,合力的方向向上,物体 会上浮;(3)图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,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;由公式F浮=水8丫可得,木块的体积为:p=4X 10=4X 10浮4NV = V |=oP 水91.0xl0g/m3xi0N/cg木块的质量m= 1:靛g =0.24kg, 木块的密度:=0.6 X 103kg/
32、m3;m 0.24kgP 木=4x10 47n3当测力计的示数为IN时,所受浮力F浮,=G+FZ =2.4N+1N = 3.4N,Fp由F浮 = pgV排可得液体的密度,p液=普 =34N=0.85 X 103kg/m故答案为:(I) e;大;(2) 0.34;大于;(3)2.4; 0.6X 103;0.85义1。3。3 . (1)小明制作简易密度计,取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用 石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能一竖直的漂浮在液体中,此时吸管受到的浮 力 等于 重力(选填“等于”“大于”或“小于”)。(2)将吸管放到水中的情景甲图所示,测得浸入的长度为H;放到另一液
33、体中的情景如 乙图所示,浸入的长度为h,用p液、p水分别表示液体和水的密度,那么D波 。木(选 Ps.H填“= ”或 V),h与p水、p-及H的关系式是h= 2 。液(3)小明根据甲图在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进 行计算,标出了 0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现,0.9刻线是在1.0 刻线的上(选填上”或“下”)方。【解答】解:(I)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些金属丝作为配重,这样做目的是为了降低重心,让密度计竖直漂浮在液体中;饮料吸管竖直的漂浮在液体中,根据漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等;(2
34、)由于吸管在图1、2图中均漂浮,所以F3t = G那么在水和另一种液体中受到的浮力相等,所以F浮=pgV , V片甲V排乙,所以p水Vp液。设吸管的底面积为S,根据物体浮沉条件可知,F泞水=尸浮灰,即p水gSH = p isgSh,(3)根据(2)可知,将上端刻度与下端刻度进行比拟,得到刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;即0.9刻线是在1.0刻线的上方。P水H 故答案为:(1)竖直的漂浮:等于;(2) : ; (3)上。P液【强化训练】一.选择题(共6小题).如图,将直杆沿重心O点处悬挂起来,空桶挂于A点,质量为M的重物挂在P点时, 杆恰好水平平衡,当桶内装满
35、不同密度液体时,重物需要悬挂在不同位置.,才能使杆在 水平位置再次平衡,假设在杆上相应位置标上密度值,就能直接读出桶中液体的密度。下 列方法中,能使该直杆密度计的测量精度更高一些的是()A.减小AO之间的距离B.减小重物质量C.减小桶的容积D.增大桶的质量【解答】解:设重物对杆秤的力为动力,那么液体和桶对杆秤的力为阻力,根据杠杆平衡的 条件FiLj=F2L2可得Li=与,:A、减小AO距离,使得Li刻度间距等比例减小,精度降低;故A错误;B、减小重物,使得Li刻度间隔等比例增大;故B正确:C、减小容积,使密度改变时F2变化更小,即Li刻度间隔变小;故C错误;D、增大桶重,虽然使Li总体变大,但
36、密度变化带来影响变小,刻度间隔没有明显变化, 故D错误。应选:Bo.如图,烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口,杯中水面恰好与杯口相平,待这 些冰块全部熔化后,()鹤A.将有水从烧杯中溢出B.不会有水从烧杯中溢出,杯中水面也不会下降C.烧杯中水面会下降D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出【解答】解:冰漂浮于水面上,F 洋=p KgV 排=6 冰,- - -又冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,;G 水=p 水8丫 =G 冰,- - - - - - - - - - - - -由可得:p水gV徘= p4;gV水,v=v水,即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。不会有水从烧杯中溢出,杯中
37、水面也不会下降。 应选:Bo3.如下图,4个相同的容器水面样高,a容器内只有水,b容器内有木块漂浮在水面上, c容器内漂浮着一个冰块,d容器内悬浮着一个空心球,那么以下4种说法正确的选项是()二三二耳杵二二二二闫二二二二二工二w H奏运t-三三T 卜七 三-二-F F1 卜-三-二abedb容器内再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小。c容器中冰块融化后,液面升高。d容器中再倒入酒精后,小球下沉。每个容器的总质量都相等。A.B.C.D.【解答】解:b容器中再倒入酒精后,使液体的密度减小,但木块还是漂浮,受到的浮 力相等,根据F浮= p豕v排g可知,排开液体的体积增大,使木块在液面下的体积增大,故错误;冰漂浮于水面上,那么F浮=pgVni=G冰;冰熔化成水后,其质量不变,那么G冰=G水=4;gV水,;联立可得:p水gV扑=po;gV水,那么VxV水,即:冰块排开水的体积跟冰熔化成水 后的体积相等,水面高度不变,故错误;原来小球悬浮,受到的浮力等于小球重F浮=G球,d容器中再倒入酒精后,使液体的 密度减小,根据F浮=水丫排g可知,排开液体的体积不变,小球受到的浮力减小,使得 F/ VG球,所以小球将下沉,故正确;木块漂浮,木块受到的浮力等于木块重,根据F浮=p水V排g可知,木块受到的重力等 于排开的水重;a、b容器水面等高,那么b容器的总重等于a容器的总重,根据G=mg可知,b容器的总
限制150内