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2024-2025学年度 第二学期初三物理
浮力秤 专题练习
【夯实基础】
(2023年北京)某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，当瓶中不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值，若在刻度线右侧标上相应的质量值，即可做成一个简易浮力秤，如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为50cm2，不放被测物体时浮力秤的总质量为170g，水的密度为 1.0g/cm2，g取 10N/kg。
(1)画出图中浮力秤的受力示意图。
(2)求图中所示状态浮力秤受到的浮力。
(3)求浮力秤上 2cm 刻度线对应的质量值。
问题1：浮力秤的测量原理
问题2：零刻度线的位置
问题3：零刻度线以下的体积是多少？图中所示状态浮力秤受到的浮力是多少？
问题4：浮力秤的刻度分布是否均匀？用所学知识分析说明。
问题5：浮力秤上2cm刻度线对应的质量值是多少？
问题6：浮力秤的分度值是多少？
问题7：如何减小浮力秤的分度值？使浮力秤测量得更精确。
问题8：将浮力秤放入煤油中 ρ煤油=0.8g/cm ，测出的质量偏大还是偏小？
问题9：浮力秤的误差来源是什么
练1曹冲称象“是家喻户晓的典故。某学校科技小组浮力秤“，可以方便同学张强模仿这一现象制作了一台的称量物体的质量，其构造是由小筒和秤盘两部分组成如图甲所示，已知小筒底面积为20cm2，高度为20cm，小筒和秤盘总质量为100g。(取 g=10N/kg )问:
（1）如图a，当秤不放物体时，浮力秤“受到的浮力是多少 此时浮力秤“的小筒浸入水中的深度是多少
（2）如图b，在秤盘上放一石块后，小筒浸入水中的深度为15cm，则该石块的质量是多少
（3）通过实验，张强同学把浮力秤的读数均匀的刻在了小筒上，请简要回答:张强是怎样确定该浮力秤的零刻度线和所能测量的最大质量的
练2（25通州一模）晓舟模拟古人利用浮力打捞铁牛,用正方体M模拟铁牛,其质量m为300g。用高度为15cm的柱形薄壁水杯模拟打捞船,其质量与铁牛质量相等,将其放入水中漂浮,如图甲所示。向杯中装人质量为2m铁砂时,如图乙所示。用细线连接船和铁牛,使细线拉直且无拉力,再将铁砂从船中取出,当铁砂取完后,铁牛被拉起,如图丙所示。
ρ水=1.0x103kg/m,g取10 N/kg,求:
(1)甲图中,船底部受到水的压力F甲。
(2)乙图中,船浸入水中的深度 h乙。
(3)丙图中,铁牛受到的浮力F浮牛。
练3（25顺义一模）某科技小组的同学制作了一个简易浮力秤，制作步骤如下：
①剪掉空塑料瓶的瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，当瓶中不放被测物体静止时，在瓶身上与水面相平的位置标记零刻度线（零刻度线以上瓶身粗细均匀），如图18甲所示；
②在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值；
③向瓶中放置钩码（图中未画出），当钩码总质量为400g时，水面恰好与8cm刻度线相平，把400g作为浮力秤的最大测量值，如图18乙所示；
④在2cm、4cm、6cm刻度线处分别标记100g、200g和300g。
制作好的浮力秤质量刻度均匀，请你分析说明刻度均匀的原因。
【创新挑战】
1.某兴趣小组制作了一个微型密度计，在圆木棒的一端缠绕一些铜丝，将其放入不同的液体中，它会竖直立在液体中，已知圆木棒的横截面积为。
小组同学用天平测出了密度计的质量为，将密度计放入水中并处于漂浮状态，如图甲所示，在木棒上用记号笔标出水面的位置，这就是水的密度刻度“”，此时密度计受到的浮力为______，它在水面以下的体积为________；
假设该密度计漂浮于密度为的某液体中，密度计在该液体液面以下的体积为_______ ，在距离“”刻度线__________ 的位置标刻“”的刻度线；
用同样的方法可以标刻其他刻度，如图乙所示，微型密度计的刻度单位：标刻正确的是________________填标号。
2.小薇在一已调零、能够准确测量的弹簧测力计下悬挂一重为、密度为的金属块，并在测力计刻度盘上力的刻线处分别标注相应的密度值图中未画出，制成一个可以直接测量液体密度的“密度计”使用时只需将悬挂的金属块完全浸入待测液体中如图所示，就可以从刻度盘中“看”出此液体的密度．请你解答下列问题：
在如图所示中画出正常使用时，金属块沿竖直方向受力的示意图；
推导出被测液体的密度与弹簧测力计示数之间的关系式；
若原测力计的分度值为，则改装后这只“密度计”的分度值是多少？
限时练习3
班级_________ 姓名_________
小科在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支自制密度计，用它来测量液体密度，测量过程中杯内液体总质量没有变化。
（1）当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处（如图甲）。此时，密度计受到的浮力________重力（选填“＜”“＝”或“＞”）。
（2）使用中，小科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，再次测量同一杯液体密度（如图乙），杯中液面将________（填“上升”“下降”或“仍在A处”）。
某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置。它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg，底面积为3x10-3m2，不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图。请解答下列问题(g取10N/kg)
(1)不放物体时。该装置所受的浮力是多大？
(2)如图所示，在该装置中放入一个体积为1.5 x10-5m3的物块A，它的底部在水面下的深度h=0.11m。此时，该装置受到的浮力是多大 与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？
(3)物块A的密度是多少？

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