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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/m.
【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,
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代入数值:1×10kg/m×g×4.4cm=ρ油g×5cm, 解得:ρ油=
×1×10kg/m=0.88×10kg/m.
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3
3
3
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3
【答案】(2)水;0.88×10.
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=
m?水(V2?V1) ?VV3?V1 第 5 页 共 18 页
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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 cm,则土豆的密度为
3
g/cm。
3
(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=20cm;
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/m×10N/kg×(50﹣28)×10m=0.22N; 土豆的质量m=
3
﹣6
3
3
G=gm=V=0.022kg=22g;
则土豆的密度ρ==1.1g/cm;
3
(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
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茶杯放入量筒内,使其沉入水中,稳定后读出水面对应刻度值为Vb; 根据漂浮条件和阿基米德原理可得小茶杯的重:
G茶杯=F浮=ρ水gV排=ρ水g(Va-Vc), 小茶杯的体积V=Vb-Vc,
9、(2015北京)小京利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。图18所示的四个图是小京正确测量过程的示意图.图中V0、V1、V2、V3分别是量筒中水面所对应的示数。已知水的密度为?水,利用图中测量出的物理量和?水计算小蜡块的密度,写出小蜡块密度的表达式: 。
【解答】
10、(2015十堰)如图是小明用量筒、小玻璃杯和水测量某工艺品密度的示意图.小明读出空玻璃杯漂浮在水面上时水面的示数是 mL,工艺品的质量是 g,体积为 cm,
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密度为 kg/m.
3
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【解析】
量筒读数时平视刻度,所以一图为30mL,二图为60mL,三图为40mL; 第二图为工艺品放入玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数;
工艺品体积V=40mL﹣30mL=10mL;工艺品质量 m=ρ水V排=1.0g/cm×(60cm﹣30cm)=30g, 工艺品密度 ρ=
3
3
3
m=V=3g/cm=3.0×10kg/m.
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故答案为:30;30;10;3.0×10. 11、(2015随州)为了测量某种不吸水的软塑泥的密度,刘强同学设计了如图实验步骤:
甲:将适量的水装入量杯,水面处刻度值为V1;
乙:将塑料软泥捏成小碗形状,小碗漂浮在量杯中的水面上,水面处刻度值为V2;
丙:将塑料软泥捏成实心团,放入量杯中的水里,泥团漂浮在水面上,用细钢针轻压泥团,使泥团完全浸没水中,水面处刻度值为V3;
丁:将泥团取出,吸干表面水滴,用细线系着泥团称重,测力计示数为F. (1)请给步骤丙这种方法取一个名字 ;
(2)选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度,用V1、V2、V3、ρ水表示ρ泥= ; (3)选取甲、丙、丁三步法测塑泥密度,用V1、V3、F、g表示ρ泥= . 【解析】
(1)由题软塑泥密度小于水,不能沉入水中,图丙的方法叫针压法. (2)由甲、乙图,塑料软小碗漂浮在量杯中的水面上,V排=V2﹣V1, 根据漂浮条件可知:G=F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2﹣V1), 由甲、丙图可得软塑泥体积V=V3﹣V1, 所以软塑泥的密度:ρ=
m=V==;
(3)由甲、丙图可得软塑泥体积V=V3﹣V1, 由丁图可得软塑泥重力:G=F, 所以软塑泥的密度:ρ=
m=V=.
故答案为:(1)针压法;(2);(3).
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