【横扫重难点·高分突破】浙教版八年级科学上册·重难点易错题 提优精练03 密度计和浮力称问题(含解析)

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【横扫重难点·高分突破】浙教版八年级科学上册·重难点易错题
提优精练03 密度计和浮力称问题
1.如图为两支完全相同的自制简易密度计,将其放入盛有不同液体的甲乙两个烧杯中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在甲烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
C.甲烧杯中液体的密度较大
D.乙烧杯中液体的密度较大
2.两支底端封闭的相同吸管,装入不同质量的细沙,制成了甲、甲2乙两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示,则甲、乙两支密度计中能测量酒精密度的是( )
A.只有甲
B.只有乙
C.甲、乙都可以
D.甲、乙都不可以
3.将同一支密度计先后放入两容器中,如图所示,两容器中的液体的密度分别是ρA、ρB,密度计受到的浮力分别是FA、FB,则密度和浮力的关系分别满足(  )
A.ρA>ρB,FA>FB B.ρA<ρB,FA=FB
C.ρA=ρB,FA>FB D.ρA>ρB,FA=FB
4.一个密度计,其刻度部分的A、B两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,如图所示,这个密度计的测量范围是1.00×103千克/米3~1.60×103千克/米3,把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在AB的中点C,则这种液体的密度是(  )
A.小于1.30×103千克/米3
B.等于1.30×103千克/米3
C.大于1.30×103千克/米3
D.无法确定
5.如图所示,是郭同学制作的“浮沉子”。当用力挤压矿泉水瓶子,可以看到矿泉水瓶内的小玻璃瓶下沉;松手,会看到小玻璃瓶又浮起来了。你可以随心所欲地控制它的浮沉,而且随着挤压力度的变化,我们还能控制小玻璃悬浮在矿泉水瓶中的任一位置。关于“浮沉子”,下列说法正确的是(  )
A.用力挤压矿泉水瓶时,小玻璃内的气体密度不变且下沉
B.潜水艇的原理与“浮沉子”的浮沉原理相同
C.“浮沉子”下沉时,小玻璃瓶内的气体体积和下沉前相比变大了
D.“浮沉子”上浮时,它受到的浮力和重力是一对平衡力
6.小明利用笔和铜丝制作了一个简易密度计(如图甲)。根据密度计在液体中的深度和液体密度绘制了h-ρ图像(如图乙)。小明测得密度计在A液体中对应深度和液体密度的关系为A点。为使密度计更稳定,增加铜丝质量后,仍测量A液体,此时A点位置将(  )
A.向①移动 B.向②移动
C.向③移动 D.向④移动
7.如图所示,自制密度计由轻质密闭细管和配重M组成,P、Q为自制密度计上的两根刻度线其中一根与其静止于酒精中时的液面重合,另一根与其静止于水中时的液面重合;现自制密度计静止于X液体中,其液面位置到P、Q的距离相等。下列分析不正确的是(  )
A.P与自制密度计静止于水中时的液面重合
B.X液体的密度等于水和酒精密度的平均值
C.该密度计静止于水中和酒精中时所受的浮力相等
D.用直径更细的轻质细管可使PQ间距变大,提高精确度
8.小灵用一根轻质的塑料吸管(重力可忽略),将其下端用石蜡密封后,再塞入适量的小铅粒(如图),便制成了一根简易密度计。为了在吸管上标上合适的刻度值,他将此密度计放入不同已知密度的液体中,获得如表所示的数据。下列说法错误的是(  )
实验次序 1 2 3 4 5
液体的密度/(g/cm3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
浸入的深度/cm 6.3 5.6 5.0 4.5 4.2
A.由表格数据进行处理分析可知:标在密度计上的刻度值越往下越大
B.由表格数据进行处理分析可知:标在密度计上的刻度线越往下越密
C.换用粗一点的吸管重复实验,则每次实验密度计浸入深度变小
D.换用粗一点的吸管重复实验,则每相邻两次实验密度计浸入深度的差值变大
9.如图是一种自制简易密度计,在木棒的一端缠绕一些铜丝。相同的两个烧杯中分别装有质量相等,密度为ρ1,ρ2的液体,将密度计放于这两种液体中;若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,烧杯底部受到液体的压强分别为p1、p2,则m1 m2,p1 p2(选填“<”、“=”或“>”)。
10.牛奶中掺水量越多,牛奶的密度越小,品质越差。小丽想通过测定密度来比较两种牛奶品质的优劣,她用一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一个自制密度计,如图。
(1)纯牛奶是 (选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”);
(2)分别将自制密度计浸入牛奶甲和牛奶乙中,静止后如图。由图可知品质较高的是 (选填:“甲”、“乙”或“相同”)
11.小华用一支自制的长为L的密度计测某液体的密度,如图所示。密度计浸在水中静止时露出水面长度为L1,受到的浮力为F1,浸在被测液体中静止时露出长度为L2,受到的浮力为F2。则F1 F2 (选填“>”,“=”或“<”),待测液体的密度ρ液= (用含有字母的式子表示ρ液,水的密度用ρ水表示)。
12.某小组同学学习了密度计相关知识后,决定自己制作一个简易密度计,其方法如下:
①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;
②将吸管置于密度为0.8g/cm3的液体中,测出吸管浸入水中的深度H,如图甲所示;
③将液体依次换成密度为0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3,重复步骤②,得到如下表数据;
③在吸管表面对应深度处依次做上标记。
实验次数 1 2 3 4 5
液体密度 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
浸入的深度h/cm 6.3 5.6 5.0 4.5 4.2
(1)在吸管中塞入金属丝的目的是 ;
(2)能否利用表中数据研究浮力大小与液体密度的关系,请说明原因 ;
(3)小组同学用该密度计测量食油的密度时却出现了图乙所示的情形。为了能顺利测出食油的密度,应该如何改进 。
13.小金在学完浮力后认识了密度计,将其放入液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。
(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,放在水中受到的浮力 (选填“>”、“=”或“<”)放在酒精中受到的浮力;
(2)小金将一根玻璃管的下端缠绕了适量铁丝,初步做成了一支密度计(如图丙所示);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验;
a.将其放入水中,竖立静止后,做好标记为A,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
①如图丙所示,小金制作的密度计,刻度0.9应该在 (选填“p”或“q”)点;
②使用过程中小金发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯水(如图丁所示),杯中液面将 (选填“上升”、“下降”或“仍在A处”);
③为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些?写出一种方法 。
14.小李按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)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漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度
(越长/越短/不变);
(2)将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如丙图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则h与ρ水、ρ液,H的关系式是h= ;
(3)小明根据图甲在吸管上标出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0.9、1.0、1.1的刻度线,如图乙A,B,C,D所示,则标示正确的图是 ;
(4)为检验刻度误差,小明取来食油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了丙图(c)所示的情形,这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗,根据经验或思考,在不更换食油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试 。
15.制作浮沉子的项目研究小组发现制成的浮沉子经常沉下去后浮不起来,有待提升改造。
【材料选取】大塑料瓶、玻璃小药瓶、水
【制作方案】在两瓶中装入适量的水,把小瓶倒扣入大瓶中,拧紧瓶盖,在大瓶外施加不等的力,小瓶就能在水中上下运动。
表:小瓶参数
小瓶 A B
质量/g 10 10
内横截面积/cm 2 2
长度/cm 6 7
材料 玻璃
形状 圆柱形
【扩展研究】项目组同学发现,浮沉子若在外界压力作用下沉到一定深度后,不在施力,小瓶也不会上浮,将此深度称为临界深度。项目组同学利用A、B两个小瓶(规格见表)。研究临界深度h与小瓶内空气柱气柱长度l之间的关系,结果如图乙。
【交流分析】
(1)在实验中,有的小瓶倒放入水中后直接下沉不会上浮,可通过适当 (选填“增加”或“减少”)小瓶内的水量来解决;
(2)用力捏大瓶时,大瓶内上方气体压强变大,小瓶内气体的体积会 ;
(3)结合图乙的探究成果及所学知识,其它条件相同时,下列浮沉子中临界深度最大的是 ;
A. B. C. D.
(4)在工业中,浮沉子的相关原理被运用到潜艇技术、固液密度测量等方面。若表中的B瓶中装入3.8厘米水时,恰好悬浮在水面下,此时瓶内空气柱的长度为3厘米(如图)。若不计瓶中空气质量,水的密度为1g/cm3,则小瓶的玻璃瓶密度为 g/cm3。
16.在科学课上同学们开展“制作浮沉子”项目化学习活动,与老师讨论并一起制定了评价量表(如下所示)。小明用矿泉水瓶和药剂小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图甲所示),使其漂浮在矿泉水瓶内,拧紧瓶盖使其密封(如图乙所示),松手恢复原状后“浮沉子”即上浮。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
活动材料 ▲ 材料便宜但不易获取 材料昂贵且不易获取
装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒
调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉
(1)评价量表中“▲”应该填写的内容是 。
(2)阅读材料,分析“浮沉子”能下沉的原因是 。
(3)小明发现自己的作品在“调试效果”中处于“合格”等级如果想达到“优秀”等级请结合浮沉子的工作原理,提出改进的建议是 。
17.“曹冲称象”是家喻户晓的故事,某校兴趣小组模仿“称象”,将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,制作了1台“浮力秤”。已知玻璃杯质量是200g,底面积是30cm2,高度为15cm。求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内)杯子所受的浮力;
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
18.小嘉同学利用假期参观酒厂,了解到白酒酿制和相关工艺流程、并知道了白酒“度数”的含义,于是决定和同学一起通过项目化学习,制作一个基于密度计原理测量白酒度数的仪器。(白酒的“度数”不是质量分数,而是体积分数,例如的白酒表示时,白酒中含有酒精。)
(1)如图所示为该项目化学习小组制作的测量白酒“度数”的仪器,制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中,可采用的方法是 ;
(2)已知该仪器的总体积为,若把它置于白酒中依然能漂浮于液面,则它的质量不能大于多少克?
附:时白酒“度数”与密度对照表
白酒的度数/V
密度 0.951 0.924 0.905 0.898 0.886
(3)标刻度时,须先将它置于水中,待该仪器稳定后,水面与A处相平,此时A处应标注的刻度为 (选填“0”或“1.0”)。
19.小宁所在的科技小组准备制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的塑料管(塑料管质量忽略不计),在其下端缠绕10g铜丝,初步做成一支密度计,并使其漂浮于水面上,此时密度计受到的浮力为 N;
(2)若塑料管放到水中的情景如图所示,此时用记号笔在塑料管上液面位置处画一个刻度A,再将塑料管放到酒精中,塑料管仍处于漂浮状态,此时再用记号笔在塑料管上液面位置处画一刻度B,则刻度B位于 (填“A上方”“A下方”或“与A重合”);
(3)小宁发现自制密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,他想了如下改进方案,其中可行的是 。(多选)
A.换增大的容器盛放待测液体 B.换更细的塑料管制作密度计
C.换更长的塑料管制作密度计 D.适当增大塑料管下端铜丝的质量
20.校开展制作简易浮力秤项目活动。某科学小组的活动过程如下:
【项目要求】制作的浮力秤能较为精确的测出物体的质量。
【方案设计】小组同学根据要求,设计如下方案:
①截去矿泉水瓶的瓶底,在瓶身的圆柱体部分标注刻度,并将秤盘粘于瓶上。
②确定零刻度线。将磁铁分别吸附于瓶盖内外,使瓶身竖直浮于水中,调整磁铁的质量,使秤盘上未放置物体时,零刻度线恰好与液面相平。
③将待测物体置于秤盘上,读出液面对应刻度值即为物体质量。
【实践操作】(1)根据上述方案,同学们制作了如图所示浮力秤。图中所示的矿泉水瓶的底面积为20cm2,最大的有效高度为9cm,则刻度“9”右侧标注的质量值应为多少克
(2)科学兴趣小组的同学在0与9之间标注刻度线时,刻度线是均匀划分的,你是否赞同该划分方法并说明理由 。
21.小乐学了浮力的知识后,想制作一个浮力秤,他将一段密度为0.5×103千克/米3且粗细均匀的木料先进行不吸水处理,再将其竖立在水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米2,其上表面可以作为秤盘),求:
(1)此木料漂浮在水中时,所受浮力的方向是 的;
(2)列式计算:求浮力秤上质量为0的刻度线位置距下表面多少厘米?
(3)列式计算:求此浮力秤能称量的最大物体质量?
22.如图是小科自制的一支密度计。取一根两端开口、粗细均匀的塑料管MN,塑料管长为30cm,质量m1为4g,塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2;在N端放入一些铁屑,并用橡皮泥封口防止漏水,铁屑和橡皮泥的总质量m2为20g,再在塑料管外壁标上刻度线和刻度值,密度计就完成制作。如图乙所示,当密度计竖直漂浮在待测液体中时,液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。请解答:
(1)一端放入铁屑的目的是确保该密度计能 ;
(2)该密度计竖直漂浮在水中时,受到的浮力大小及浸入水中的深度分别是多少?
23.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知圆柱形小筒底面积为0.001m2,高为0.15m,小筒和秤盘总重为0.6N
(1)如图甲。当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是 N;
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的 刻度;
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则该物体的质量为多少千克?
(4)小桶所能称量的物体的最大质量为多少千克
24.在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为15cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,秤盘小筒浸入水中的长度为6cm,问:
(1)小筒和秤盘的总重力是多少?
(2)该秤的最大量程(可以称出的最大质量)是多少?要使量程变大,在不改变浮力秤的构造的前提下,可以如何达到?
(3)如何提高该秤的精度?
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【横扫重难点·高分突破】浙教版八年级科学上册·重难点易错题
提优精练03 密度计和浮力称问题
1.D
【详解】AB.密度计始终漂浮,浮力等于其重力,因此密度计在甲乙两种液体中受到的浮力相等,故AB不符合题意;
CD.密度计受到的浮力相等,在甲液体中接入液体的体积多,乙液体中进入的体积小,根据可知,甲液体的密度小,乙液体的密度大,故D符合题意,C不符合题意。
故选D。
2.A
【详解】因为乙密度计悬浮在水中,故乙密度计的密度等于水的密度,大于酒精的密度,故乙密度计放在酒精中会沉入底部,不能测量酒精的密度,故A正确、BCD错误。
故选A。
3.B
【详解】AC.因为密度计漂浮,所以,,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,即
FA=FB
故AC不符合题意;
BD.由图可知,密度计排开液体的体积
根据可知,A、B液体的密度
ρA<ρB
故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】密度计的重力不变,密度计处于漂浮状态,浮力等于重力,即浮力也不变。设A、C、B三点显示的密度分别为ρ1、ρ2、ρ3;则根据阿基米德原理可得
则可得
则有
由题意知

将ρ1及ρ3代入,可得
说明该液体的密度小于;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】AC.用力挤压矿泉水瓶时,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,体积变小,而气体质量不变,故密度变大,同时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉,故AC错误;
B.由题意可知,潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现浮沉的,故B正确;
D.松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;所以,此时它受到的浮力和重力大小不等,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
6.A
【详解】密度计在液体中总是漂浮,增加铜丝的质量后,密度计的质量增加,即密度计所受的浮力增大,根据
F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gSh
得密度计在液体中的深度
因为仍测量A液体的密度,液体的密度不变,密度计的底面积S不变,密度计所受的浮力增大。所以密度计在液体中的深度h增大,则此时A点会向①移动。
故选A。
7.B
【详解】AC.因为密度计在使用时始终处于漂浮状态,浮力大小等于重力大小,密度计的重力不变,浮力不变,由阿基米德原理可知,液体密度与密度计浸入液体深度的关系为
液体的密度越大密度计浸入液体深度小,又水的密度大于酒精的密度,所以P与自制密度计静止于水中时的液面重合,故AC正确,不符合题意;
B.由
可知所测液体的密度与密度计浸入液体的深度成反比,当X液体液面位置在PQ中点时,此X液体的密度不在水和酒精密度的中点,故此液体密度不等于水和酒精密度的平均值,故B错误,符合题意;
D.由于
ΔV=V排1-V排2=SΔh
所以,使Δh变大,应减小S即可,所以用直径更小的轻质细管,可以使PQ间距变大,提高精度,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】A.密度计在水中漂浮时,它浸入液体中的深度越大,即液面离密度计下端越远。而被液体密度值就标在液面处。根据表中数据可以知道,液体密度越大,密度计浸入液体中的深度越小。即密度大的数值标记处离密度计下端距离近。故A正确,不符合题意;
B.五次实验,液体密度由小到大,每次实验中液体的密度均为
而这几次实验中密度计浸入液体中的深度差值分别为
即被测液体密度越大时,密度计浸入液体中的深度差值就越小,而这个密度计的刻度线越往下越密。故B正确,不符合题意;
C.当吸管的重力忽略不计时,无论是粗一些还是细一些的吸管,密度计的重力是不变的,它工作时处于漂浮状态,受到的浮力与重力相等,也是不变的。根据阿基米德原理可以知道,它排开液体的体积是不变的。当用粗一些的吸管时,吸管浸入的深度就会小一些。故C正确,不符合题意;
D.同一密度计,在不同液体中漂浮时,受到的浮力等于重力,浮力是不变的。根据阿基米德原理可以知道,浸入液体中的体积与液体的成反比,即每相邻两次实验中密度计浸入液体的体积差值是不变的。但换用粗一些的吸管后,吸管的横截面积变大了,浸入的深度差值就会小一些。故D错误,符合题意。
故选D。
9. = =
【详解】[1]密度计始终在液体中漂浮,则受到的浮力始终等于自身重力,即浮力相等。根据
可知,密度计排开液体的质量相等,即m1=m2。
[2]根据
可知,液体对容器底部的压力相等,且底面积相等,根据可知,容器底部受到液体压强相等,即p1=p2。
10. 乳浊液 乙
【详解】(1)[1]纯牛奶为不溶于水的液体,因此为乳浊液。
(2)[2]密度计始终漂浮,则它受到的浮力等于重力,即浮力不变,由阿基米德原理可知,浮力相同时,密度计乙排开液体的体积较小,乙的密度较大,品质较高。
11. =
【详解】[1][2]当密度计置于水、液体的容器中,因为密度计漂浮,所以密度计受到的浮力
F1=G,F2=G

F1=F2
根据阿基米德原理有
ρ水gV排1=ρ液gV排2

ρ水gS(L﹣L1)=ρ液gS(L﹣L2)
待测液体的密度
12. 使吸管能在液体中竖直漂浮状态 没有控制排开液体的体积相同 再向容器中添加食油或换成直径细些的容器
【详解】(1)[1]取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝,可以增加饮料管的重力,降低重心,目的是使吸管能在液体中竖直漂浮状态。
(2)[2]研究浮力大小与液体密度的关系,需要保持物体浸入液体的体积不变,改变液体的密度,测量浮力的大小;通过比较上述实验数据可知,利用表中数据不可以研究浮力大小与液体密度的关系,原因是没有控制排开液体的体积相同。
(3)[3]根据图乙可知,吸管的下端触底了,说明浮力小于重力,只有让吸管离开烧杯底部(即增加密度计浸入食用油的体积)才能正常使用,则改进方案为:再向容器中添加食油或换成直径细些的容器。
13.(1)=
(2) p 仍在A处 换更细吸管或换密度更大且质量更大配重或在试管中加入适量的细沙
【详解】(1)当密度计置于水、酒精的容器中,密度计漂浮,所受的浮力均重于密度计的重力,因而同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力相等。
(2)[1]由图酒精的密度小于水的密度,密度计受到的浮力相等,则,密度计放在酒精中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在p点。
[2]小明改变这段细铁丝的形状再次浸没在水时,其排开水的体积不变,即所受的浮力不变,故杯中的液体将仍在A处。
[3]因为,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:用更细的吸管或换密度更大且质量更大配重或在试管中加入适量的细沙。
14.(1)越长
(2)
(3)C
(4)向容器中再加些油或换用细口径容器
【详解】(1)吸管在液体中始终漂浮,浮力等于其重力,由于在不同液体中的浮力大小相等,根据可知,液体的密度越大,物体排开液体的体积小,即浸在液体中的体积小,露出液面部分的长度越长。
(2)设吸管的底面积为S,吸管在水中受到的浮力为
吸管在另一种液体中的浮力不变,则浸在另一种液体中的深度为
(3)根据(2)可知,和h是反比例函数,将上端刻度与下端刻度进行比较,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1.1刻线在1.0刻线的下方,且下端刻度密,故标示正确的是图C。
(4)图(c)所示的情形,说明密度计的重力过 大,应该使密度计悬浮在液体中,不能沉底,因此 可以再向容器中加油或者将容器换成直径细些的, 以提高油的深度。
15. 减少 减少 B 2.5
【详解】(1)[1]小瓶倒放入水中后直接下沉不会上浮,说明此时小瓶的重力大于受到的浮力,所以可以通过减少小瓶中的水量来减小其重力达到上浮的效果。
(2)[2]大瓶内上方的气压变大,水会由于较大的气压而被压入小瓶中,使得小瓶中的空气体积减少。
(3)[3]根据图丙和图乙可知,在其他条件相同时,小瓶自身长度越短、空气柱长度越长,其临界深度越大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)[4]小瓶中水的体积为
则瓶中水的质量为
小瓶的重力为
所以
根据阿基米德原理可知,小瓶排开水的体积为


所以小瓶的密度
16.(1)材料便宜且易获取
(2)见详解
(3)适当增加玻璃瓶内的水
【详解】(1)参照后面的两个活动材料的特点:合格是“材料便宜但不易获取”、待改进是“材料昂贵且不易获取”,故优秀是“材料便宜且易获取”。
(2)用手挤压时,矿泉水瓶体积变小,使得瓶内气体压强增大,大于玻璃瓶中气体压强,玻璃瓶中水增多,重力变大,当重力大于浮力时,玻璃瓶下沉。
(3)小明的作品在“调试效果”中处于“合格”等级,是“用力一按才能下沉”, 想达到“优秀”等级,是“轻轻一按便能下沉”,开始玻璃瓶漂浮,浮力等于重力,要使玻璃瓶下沉,说明重力要大于浮力,想要“轻轻一按便能下沉”,可以适当增加玻璃瓶的重力,故可以适当增加玻璃瓶内的水。
17.(1)1.96N;(2)
【详解】解:(1)杯子的重力
因为杯子漂浮在水面上,所以
(2)则此时杯子排开水的体积,由

此时杯子浸入水中的深度
答:(1)将杯子开口向上竖直放入水中时,杯子受到的浮力为1.96N;
(2)此时杯子浸入水中的深度为0.067m。
18. 增加铅粒质量 26.58g 0
【详解】(1)[1]制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中,说明此时配重较小,可以在下端增加增加铅粒质量。
(2)[2]因为该仪器漂浮在液面,则
F浮=G
当仪器恰好浸没在液体中时,仪器的质量最大,则有
则该仪器的最大质量为
(3)[3]标刻度时,须先将它置于水中,待该仪器稳定后,水面与A处相平,此时酒精含量为0,所以A处应标注的刻度为0。
19. 0.1 A上方 BD
【详解】(1)[1]取一根粗细均匀的塑料管(塑料管质量忽略不计),在其下端缠绕10g铜丝,初步做成一支密度计,并使其漂浮于水面上,此时密度计受到的浮力
(2)[2]密度计漂浮,根据可知密度计所受的浮力相同。酒精的密度小于水的密度,根据可知密度计在酒精中排开液体的体积较大,刻度B位于A上方。
(3)[3]密度计漂浮时(设密度计质量m)

已知,可得
解得,为了使测量结果更准确,使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体时,密度计竖直放入液体的深度变大,根据知一定时,可以适当增大配重,用更细的吸管,故BD可行。
20. 180g 见解析
【详解】(1)[1]由题意可得,矿泉水瓶的体积为
因为矿泉水瓶漂浮,则

带入数据为
[2]赞同这种观点。浮力秤处于漂浮状态,增加物体的重力等于浮分秤增加的浮力,即,由阿基米德原理,因为、g、S三者为常量,故与△h成正比,则△m与△h成正比,所以浮力秤刻度线是均匀划分的。
21. 竖直向上 20cm 20kg
【详解】(1)[1]木料漂浮在水中时,重力和浮力是平衡力,重力的方向竖直向下,浮力的方向是竖直向上。
(2)[2]木料的体积
V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3
料的质量
m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg
木料处于漂浮状态,浮力
F浮=G木=m0g=20kg×10N/kg=200N
排开水的体积
距离下表面的高度(即浸入的深度)
(3)[3]最大称量即浮力秤完全浸没时排开液体的体积
V′排=V=0.04m3
浮力秤的最大浮力
F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N
物体的重力
G物=F′浮-G木=400N-200N=200N
物体的质量
22. 竖直漂浮在液体中 0.24N;0.2m
【详解】(1)[1]取一根粗细均匀的吸管,为了让吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端加入适量铁粉作为配重并用橡皮泥封口,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中。
(2)[2]因为密度计竖直漂浮在水中时,受到的浮力大小等于仪器的重力,则
由阿基米德原理知道,密度计排开液体的体积为
则密度计浸入水中的深度为
23.(1)0.6
(2)零
(3)0.04kg
(4)0.09kg
【详解】(1)甲图中小筒处于漂浮状态,受到的浮力等于小筒和秤盘的总重力为
(2)当秤盘上不放物体时,此时没有称量物体,则此时小筒A处标出该浮力秤的0刻线。
(3)当秤盘上不放物体时,小筒浸入液体中的深度为
在秤盘上放一物体后,小筒浸入液体中的体积增加为
则该物体的重力为
该物体的质量为
(4)当小筒完全浸没时,所能测量的是物体的最大重力,此时小筒浸入液体中的体积为
所能称量的物体的最大重力为
所能称量的物体的最大质量为
24.(1)0.9N;(2)0.21kg,换密度更大的液体;(3)减小小筒的底面积
【详解】(1)小筒底面积为15cm2,小筒浸入水中的长度为6cm,故小筒排开水的体积为
V排= Sh= 15cm2 ×6cm= 90cm3= 9×10-5m3
因小筒和秤盘是漂浮在水面上,小筒和秤盘的总重力是
G= F浮= ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10-5m3= 0.9N
(2)该秤测物体的最大质量时,排开液体的体积等于小筒的总体积
V排大= V筒= Sh总=15cm2×20cm2= 300cm3= 3×10-4m3
此时物体和小筒秤盘的总重力
G′= F浮′= ρ液gV排大= 1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=3N
故此时物体的重力为
G物=G′-G筒=3N-0.9N=2.1N
由G=mg得,故此时物体的质量为
要使量程增大,在不改变浮力秤的构造的前提下,即小筒浸在液体中的深度h不变,根据
F浮= ρ液gV排= ρ液gSh
换密度更大的液体,就可使浮力增大,从而使浮力秤的量程变大。
(3)浮力秤漂浮在水面上,受到的浮力等于自身的重力,在物重不变的情况下,浮力大小不变,根据
F浮= ρ液gV排= ρ液gSh
可知,减小小筒的底面积可以增大浮力秤浸入液体中的深度,从而可以增大浮力秤测量的精确度。
答:(1)小筒和秤盘的总重力是0.9N;
(2)该秤的最大量程(可以称出的最大质量)是0.21kg,要使量程变大,在不改变浮力秤的构造的前提下,可以换密度更大的液体;
(3)减小小筒的底面积可以提高该秤的精度。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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