初中物理物体的浮沉条件及其应用实验题

【江苏省泰州市2015年初中毕业 、升学统一考试】有一种巧妙测量人体血液密度的方法，测量前需先用天平和量筒测定几种硫酸铜溶液的密度备用．
（1）测量前，应把天平放在      上，当移动游码至零刻度处时，指针偏向分度盘的右侧，则应将平衡螺母向      调，使指针指在分度盘的中央．
（2）接下来的测量步骤如下：
①往空烧杯中倒入适量的硫酸铜溶液，测出烧杯和溶液的质量为49.2g；
②将烧杯中的一部分溶液倒入量筒，读出量筒中溶液的体积为20mL；
③测出烧杯和剩余溶液的质量，砝码及游码的位置如图所示．
将下面的实验记录表填写完整．


（3）测定血液密度时，具体操作如下：在几支试管中分别装入密度已知且不等的硫酸铜溶液；然后向每支试管中滴入一滴待测血液，只要看到哪一支试管中的血滴处于悬浮状态，就知道被测血液的密度了．这是为什么？请利用所学知识，简要分析，写出推理过程．
分析推理过程：      ．

中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如表所示。

温度（℃）	20	40	60	80	100
时间（min）	220	130	25	10	4

【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力________，由于重力大于浮力，所以下沉。
【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：________________________________________________________________。
【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：________________________________________________________________________。

（2014·宁夏）小明在完成“动手动脑学物理”时，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，密度计受到的浮力   （选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是              （选填“甲”或“乙”）．
（2）小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；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，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；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm³将整个铅笔均匀标上刻度;
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm³刻度处。
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在    点（选填“p”或“q”）。
②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度对不对？                  
③若被测液体的密度为ρ_液密度计浸入被测液体的深度为h（如图丁）、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s，请你推导出h与ρ_液的关系式  （用给定的字母表示推导结果）

（2014·泰州）小明按照教材中“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，在其下端塞人适量金属丝并用石蜡封口．塞入金属丝的目的是使吸管能   在液体中．
（2）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（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ρ_液   ρ_水（=/＞/＜），h与ρ_水、ρ_液，及H的关系式是h=             ．
（3）小明根据图（a）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，1.1刻线是在1.0刻线的   （上/下）方，相邻刻线的间距   （均匀/不均匀）．
（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．但操作时却出现子图（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：              ．

（密度计法测液体密度）如图，小明自制土密度计并测定盐水的密度．
实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水．
实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计．
②用刻度尺测出竹筷的长度L．
③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h₁（如图所示）．
④________________________________________________________________________．
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：（ρ_水＝1.0g／cm³）
（1）竹筷一端缠上铅丝，是为了________________________________________．
（2）密度计是利用________条件工作的．被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积________（选填“越小”或“越大”）．
（3）被测盐水的密度表达式：ρ_盐水＝________．（不计铅丝体积）
（4）小明计算得出盐水的密度为1.05g／cm³，已知烧杯中盐水的体积为400cm³，盐的密度为2.6g／cm³，则盐水中含盐________g．（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）

如图，小明自制土密度计并测定盐水的密度．
实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水．
实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计．
②用刻度尺测出竹筷的长度L．
③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h₁（如图所示）．
④________________________________________________________________________．
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：（ρ_水＝1.0g／cm³）
（1）竹筷一端缠上铅丝，是为了________________________________________．
（2）密度计是利用________条件工作的．被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积________（选填“越小”或“越大”）．
（3）被测盐水的密度表达式：ρ_盐水＝________．（不计铅丝体积）
（4）小明计算得出盐水的密度为1.05g／cm³，已知烧杯中盐水的体积为400cm³，盐的密度为2.6g／cm³，则盐水中含盐________g．（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）

小希外出游玩时捡到一块漂亮的鹅卵石，他想测出这块鹅卵石的密度。他在家中准备了刻度尺、口大底小的塑料碗、圆柱形玻璃水盆和适量的水。利用这些物品进行实验并记录了下面的实验步骤，但步骤不完整。请你帮助小希把实验步骤补充完整。

⑴在水盆内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水中漂浮，如图甲所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h₁，记入表格。
⑵将鹅卵石放在塑料碗中，装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮，如图乙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h₂，记入表格。
⑶将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中，如图丙所示，___                      _____。
⑷已知水的密度为ρ_水，利用上述测量的物理量和已知条件，写出鹅卵石密度的表达
式为ρ_石＝＝________。

小明手上有一块橡皮泥，他想测出橡皮泥的密度。小明利用一个量筒、适量的水和细线设计了一个橡皮泥密度的方案，以下是他设计的部分实验步骤，请你按照小明的思路，将实验步骤补全（已知橡皮泥的密度大于水的密度）。
（1）将适量的水倒入量筒中，读出水面所对量筒的示数V₁；
（2）将橡皮泥浸没量筒中，读出水面所对量筒的示数V₂；
（3）____________________，读出水面所对量筒的示数V₃。
已知水的密度为ρ_水，利用上述测出的物理量和已知量写出橡皮泥密度的表达式：
ρ泥=__________。

小明和小华利用如下器材探究物体的浮沉条件：

（1）探究石块下沉的条件
①测量石块的重力
用弹簧测力计测出石块的重力
②测量石块受到的浮力
方法一：小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，他可用公式           求得浮力；
方法二：小华采用另一方法也测出了石块受到的浮力，其方法是                    ；
③通过比较石块的重力和石块受到的浮力，可知物体下沉的条件。
（2） 探究蜡块上浮的条件
①测量蜡块的重力
小明的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力。
小华的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。
你支持           的方案，理由是                                          。
②测量蜡块受到的浮力
小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放入水中，待静止时测出蜡块排开水的体积，求得浮力。你认为上述操作中存在的问题是                                ，正确的方法是                                                    。

为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：天平、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材．实验步骤如图：（g取10N／kg、ρ_蜡<ρ_水）

（1）金属块的重力为________牛．
（2）金属块浸没在水中时排开水的体积为______厘米³．
（3）用公式F_浮＝ρ_水gV_排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为_________牛．
（4）比较金属块浸没时浮力和重力大小，可知金属块浸没在水中时会________（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．
（5）用此方案探究蜡块浮沉条件，需改进之处是                             ．

某同学想探究漂浮在液面上的物块露出液面的体积与什么因素有关。他把A材质的不同物块放入水中，测得的实验数据如表一所示。再将B材质的不同物块放入水中，测得的实验数据如表二所示。

（1）分析比较表中的序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，可得出的结论是：                            。
（2）分析比较表中的实验序号1、4或2、5或3、6的数据及相关条件，可得出的结论是：                            。
（3）某同学又将A材质的不同物块放入另一种液体中做同样的实验，测得的实验数据如表三所示。根据表三的实验数据，按表一、表二的规律可计算出此种液体的密度是       千克/米³ 。

某实验小组探究物体的浮沉条件时，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材．

（1）探究铜块的下沉条件．实验中，他们用两种方法测量了铜块受到的浮力：
方法1：测量过程及示数如图（甲）所示，可得铜块所受的浮力为　_________　N．
方法2：测量过程及示数如图（乙）所示，可得铜块排开水的体积为　_________　mL．
通过以上实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是：　_________　．
（2）探究蜡块上浮的条件．要测量蜡块浸没时的浮力，应选用　_________　（选填“方法1”或方法2“）．

如图所示，一生一熟两个鸡蛋，一起放入装有水的烧杯中，往水中边加盐边搅拌，观察到原来都沉底的鸡蛋有一个先浮出液面。

（1）为了探究先浮出液面的是生鸡蛋还是熟鸡蛋，小东先用电子秤称出一个生鸡蛋的质量为        g（如图），将这一鸡蛋煮熟冷却后再称出其质量为56.40g。通过测量还发现鸡蛋煮熟后体积几乎不变，说明鸡蛋煮熟后的平均密度        （填“变大”、“变小”或“不变”）。由此可判断：先浮出液面的是        鸡蛋，此鸡蛋未露出液面的上浮过程中，受到的浮力          （填“大于”、“小于”或“等于”）重力。
（2）图中，从烧杯侧面观察水中的鸡蛋，所看到的是鸡蛋正立的（    ）

A．放大的虚像	B．放大的实像
C．等大的虚像	D．等大的实像

（3）为测出鸡蛋的体积，小东进行如下操作：
①用电子秤称出空烧杯的质量m₁；
②将溢水杯装满水，把鸡蛋轻轻放入溢水杯中并用烧杯接住溢出的水；
③用电子秤称出烧杯和溢出的水的总质量m₂。
则鸡蛋体积的表达式V＝                   （水的密度用ρ_水表示）。

小梅在学习了浮力知识后，她将圆柱形容器放入一个大水槽中使其漂浮在液面上。向容器中缓慢加水，容器始终漂浮，测出容器所受浮力和向容器中加水的深度并记录如下表。请根据表中数据归纳出F_浮与h的关系F_浮=                      。

h/cm	1	2	3	4	5	6
F浮/N	10	12	14	16	18	20

 

小明和小华利用如下器材探究物体的浮沉条件：

（1）探究石块下沉的条件
①测量石块的重力
用弹簧测力计测出石块的重力
②测量石块受到的浮力
方法一：小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，他可用公式          求得浮力；
方法二：小华采用另一方法也测出了石块受到的浮力，其方法是                   ；
③通过比较石块的重力和石块受到的浮力，可知物体下沉的条件。
（2） 探究蜡块上浮的条件
①测量蜡块的重力
小明的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力。
小华的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。
你支持          的方案，理由是                                         。
②测量蜡块受到的浮力
小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放入水中，待静止时测出蜡块排开水的体积，求得浮力。 你认为上述操作中存在的问题是                                         ，正确的方法是                                                   。