中考物理试题分类汇编之用特殊方法测密度(原创精编版)要点

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2015年中考物理试题分类汇编之用特殊方法测密度

一、只用刻度尺(需借助一定的辅助器材) 只有刻度尺要测量固体或液体的密度,需要利用浮力知识或液体压强知识来间接测量。 1、(2015重庆B卷)某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图14所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到密度为ρ0的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:

(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论: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”)。 (2)由实验可知A物体的重力为__________N,A物体浸没在液体中时所受的浮力是 __________N。 (3)同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块B物体的密度,她具体操作如下: ①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中,待其静止后用刻度尺测出有2/5高度露出液面,如图15甲所示,则木块浸入液体中的深度是 ,木块底部所受液体的压强是 (以上两空均用相关的物理量表示)。 ②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,如图15乙。③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,如图15丙。 ④则B物体的密度B= (用相关的物理量表示)。实验结束后同学们展开了激烈讨论,认为小薇同学的操作还是有一些不足,请你说出一条不足之处 。 【④小题解析如下】

【该大题的答案】 (1)大; 甲、丙、丁; 无关; (2)6;2;

(3)①a53 ;ga053

④1201)52(hhha ;木块露出液面高度的测量误差较大 。 2、(2015河南,20题节选) (3)受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度。请你将下列测量步骤补充完整: ①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0 ; ② ; ③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm ; ④小木块密度的表达式:ρ木= 。(用测量的物理量和已知量的符号表示) 【解析】 ②根据题意应该用“一漂一沉法”来间接测量,故该空填:将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h。 ④设玻璃杯的底面积为S,木块漂浮时排开水的体积为V排=S(h-h0) 因为木块漂浮,所以G木=F浮=ρ水g S(h-h0) 当木块浸没时,木块的体积V木= V排′= S(hm-h0) 所以木块的密度水水木木木木木0000)()(hhhhhhgShhgSgVGVmmm 【答案】②将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h。 ④水00hhhhm

3、(2015大庆)如图甲所示,底面积为S1=100cm2的容器内装有适量的某种液体,A为圆柱形木块,其底面积为S2=80cm2,C为压力传感器,用F表示压力传感器的示数,h表示木块A的下表面与液面的距离。小明同学想利用此装置探究F与h的关系,它先把木块A放入液体中,当木块A静止时,测得木块A的下表面与液面的距离为h1,小明再用轻杆B向下压,逐渐改变h的大小,并记录下与之相对应的压力F的数值,依据数据得到了如图乙所示的F﹣h图象,此过程中液体始终没有溢出。(不计传感器C和轻杆B的重力和体积,g=10N/kg)

(1)除图甲所给实验器材外,还需要的测量工具是 。 (选填A.天平 B.刻度尺 C.量筒) (2)观察图象,分析可知: ①h1= cm,木块A的总高度是 cm。 ②在木块A没有浸没之前,当h增大时,压力传感器的示数 ,木块A所受浮力 ,在木块A浸没后至接触容器底之前,压力传感器的示数 ,木块A所受浮力 (以上均选填“增大”“减小”或“不变”)。 ③木块A的重力是 N。 (3)利用此实验装置可测该液体的密度,其值为 kg/m3。 (4)木块A全部浸没液体后,与木块A放入液体前比较,液体对容器底部产生的压强增加了 pa。 【答案与提示】

(1)刻度尺; (2)①4;10;②增大;增大;不变;不变;③4; (3)1.25×103; (4)1000. 提示: (2)求圆柱体A的重力时, 由F=0时,A处于漂浮状态,AGF浮; 当A浸没时,根据受力分析有压浮FGFA; 其中浮力的公式为hgSF2液浮,从图像中获取h和F的数据代入,联立方程组可求A的重力。 (3)问根据漂浮条件结合阿基米德原理可求。

(4)问提示:浸没时与未放入圆柱体相比,排开水的体积328001080cmhSV排

水面上升的高度cmSVh81排, 增加的液体压强pahgp1000液 . 4、(2015资阳)酱油是一种密度略大于水的居家常用调味品。小明学习了密度测量的有关知识后,设计了一个测定家里所用“临江寺”牌酱油的实验。 所用器材有:一个边长为L的正方体小塑料块,两只小碗,一把刻度尺,水和酱油。 小明拟定的实验步骤如下: A.往一只小碗中加入适量的水,让正方体小塑料块漂浮在水面上,在水面位置处做上标记; B.取出正方体小塑料块,用刻度尺量出小塑料块浸没在水中的深度h; C.往另一只小碗中加入适量的酱油,让正方体小塑料块漂浮在油面上,在油面位置处做上标记; D.取出正方体小塑料块,用刻度尺量出小塑料块浸没在酱油中的深度d; 已知水的密度为ρ,则: (1)正方体小塑料块的质量m=_______________; (2)正方体小塑料块所受水的浮力F1__________所受酱油的浮力F2(选填“>”、“=”或“<”); (3)“临江寺”牌酱油的密度ρ′ =_______________。 【解答】 (1)根据阿基米德原理可知,塑料块在水中受到的浮力:F1=ρgV排=ρgL2h, 根据漂浮条件可知,塑料块的重力:G=F浮=ρgL2h,

塑料块的质量:m===ρL2h; (2)由漂浮条件可知,塑料块在水中和酱油中均处于漂浮状态,浮力都等于塑料块的重,而塑料块的重是一定的,所以F1=F2;

(3)塑料块漂浮在酱油中受到的浮力:F2=ρ′gV=ρ′gL2d,

则:ρgL2h=ρ′gL2d, 解得:ρ′=.

答案:(1)ρL2h;(2)=;(3). 5、(2015保定一模,节选)(2)小华用两个注射器外筒及软管做成了连通器,两个针管内分别倒入水和食用油,液面静止后如图丙,左管中液体为 ,小华用刻度尺测出水和油的分界面(右管中虚线位置)距离右管液面5cm,距离左管液面4.4cm,通过计算该食用油的密度ρ油= kg/m3.

【解析】(2)由图可知,虚线上面,左管中的液柱高度小于右管中液柱高度,而两边虚线上液柱产生的压强相等,由p=ρgh可知,左管中的液体密度大,而水的密度大于食用油的密度,所以左管中是水,右管中液体为食用油; 虚线位置以上两边液柱产生的压强相等,p左=p右,即ρ水gh水=ρ油gh油, 代入数值:1×103kg/m3×g×4.4cm=ρ油g×5cm,

解得:ρ油=×1×103kg/m3=0.88×103kg/m3. 【答案】(2)水;0.88×103.

二、只用量筒或量杯(另需借助辅助器材,如小杯子、针、水等) 只有量筒时,测固体的体积好办,测固体的质量需要借助物体的漂浮条件来间接测量,具体需要看题中所给的其它辅助器材以及已有的实验步骤。 该方法一般为“一漂一沉法”,即要让固体分别处于漂浮和沉底状态,读出量筒的示数。 6、(2015威海)如图是教科书中一个“观察与实验”栏目的截图,在图示器材的基础上增加一个量筒,请你借鉴图示的实验方法,设计一个测金属箔的密度的实验,要求: (1)写出简要的实验步骤,并用字母符号表示有关的物理量. (2)写出金属箔的密度表达式.

【解析与答案】 先测金属箔重力再测体积,步骤如下: ①向量筒中倒入适量的水,记下其体积V1; ②把金属箔养成空心形状,让其漂浮在量筒的水中,记下水面到达的刻度V2; ③将金属箔浸没在量筒的水中,记下水面到达的刻度V3. (2)金属箔漂浮时排开水的体积V排=V2-V1, 根据漂浮条件金属箔重力G=F浮=G排,所以m= m排= ρ水(V2-V1), 金属箔的体积V=V3-V1,

所以金属箔的密度ρ=1312)(VVVVVm水 7、(2015长春)科技小组举办了以“土豆”为主题的实践创新活动,活动内容是测量土豆的密度.在测量土豆密度时,由于没有天平,只有量筒,且整个土豆无法放入量筒中,小明用如下方法测出土豆的密度: (1)在烧杯中装入适量的水,让轻质小盘漂浮在水面上; (2)如图甲所示,将土豆切下一块,放入盘中使其漂浮,在烧杯液面处记下标记; (3)将盘中的土豆取出后,用盛有50mL水的量筒向烧杯中加水至标记处,量筒中剩余水的体积为28mL; (4)将取出的土豆放入量筒中,如图乙所示,土豆的体积为 cm3,则土豆的密度为 g/cm3。

(5)实验完成后,小明发现在向烧杯加水的过程中,不小心将一部分水倒入小盘中,则他测出的土豆密度与土豆的真实密度相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 【解析】: (4)未放入土豆前,量筒中水的体积为28mL,放入土豆后,量筒中水的体积为48mL,则土豆的体积V=48mL﹣28mL=20mL=20cm3; 由题意知,土豆的重力应等于小盘增大的浮力,则: G=△F浮=ρ水g△V=1.0×103kg/m3×10N/kg×(50﹣28)×10﹣6m3=0.22N;

土豆的质量m=gG==0.022kg=22g;

则土豆的密度ρ=Vm==1.1g/cm3; (5)根据以上分析,土豆的重力等于小盘受到的浮力增大量,跟原来小盘的重力无关,所以将一部分水倒入小盘中,则他测出的土豆密度与土豆的真实密度相比不变. 故答案为:(4)20;1.1;(5)不变.

8、(2015吉林)如图17所示,小明利用量筒巧妙地测出了小茶杯的密度。 A.将小茶杯放入量筒内,使其 水面,稳定后读出水面 对应的刻度值为Va ; B.再将小茶杯放入量筒内,使其 水中,稳定后读出水 面对应刻度值为Vb ; C.向量筒中倒入适量的水,读出水面对应刻度值为Vc ; 上述操作的合理顺序为 ; 小茶杯密度的表达式:ρ= 【解析】 利用量筒巧妙地测出了小茶杯的密度的过程是:向量筒内倒入适量的水,读出水面对应刻度值为Vc;将小茶杯放入量筒内,使其漂浮水面,稳定后读出水面对应刻度值为Va;再将小