质量和密度 浮力.docx

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质量和密度浮力

质量和密度浮力

1．学完密度知识后，一位普通中学生对自己的身体体积进行了估算．下列估算值最接近实际的是（）

A．30dm3B．60dm3C．100dm3D．120dm3

2．以下各组器材中，不能测出长方体金属块密度的是（）

A．刻度尺、水、细线、烧杯B．天平和砝码、量筒、水、细线

C．弹簧测力计、刻度尺、细线D．刻度尺、天平和砝码

3．现有用同一种材料做成的四个正方体，其中有一个是空心的，它们的边长和质量如图1所示，空心的是（）

ABCD

图1

4．如图2所示是三个完全相同的杯子，均盛满水，然后将一木块漂浮在乙杯的水中；再将一个完全相同的木块浸没在丙杯的水中，用细线将其系在杯底上．此时它们所受的重力分别用

G甲、G乙、G丙表示，则（）

A．G甲=G乙=G丙B．G丙＞G乙=G甲

C．G丙=G乙＞G甲D．G甲=G乙＞G丙

5．某容器装满水，轻轻放入一小球后，溢出50g水，则下列判断正确的是（　　）

A．小球的质量肯定不小于50g

B．小球的质量肯定等于50g

C．若小球质量大于50g，则小球的体积一定等于50cm3

D．若小球质量等于50g，则小球的体积一定大于50cm3

6．如图3所示，某跳水运动员完全入水后，身体由蜷曲变为打开

蹬地。

在这过程中，他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况

是（）

A．浮力减小，压强增大

B．浮力增大，压强减小

C．浮力不变，压强增大

D．浮力不变，压强减小

7．某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验，他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮，然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆（）

A．下沉B．上浮C．悬浮D．漂浮

8．学习了浮力之后，刘明在家里进行了如下实验：

在两个完全相同的杯子甲、乙中分别盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入两杯中，当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图4所示．则（）

A．甲杯内鸡蛋受到的浮力小于重力

B．乙杯内鸡蛋受到的浮力大于重力

C．鸡蛋在甲、乙中受到的浮力相等

D．甲、乙两杯盐水对杯底压强相等

质量和密度

1．质量（m）

（1）质量是物体的一个基本属性：

不随物体的形状、状态、温度、位置等因素而改变。

（2）实验室用天平测量物体的质量。

注意：

天平使用前的调节平衡是通过调节平衡螺母来完成的。

天平使用过程的调节平衡是通过增减砝码、游码来完成的，称量时绝不允许再次调节平衡螺母。

2．密度（ρ）

（1）某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。

密度在数值上等于单位体积某种物质的质量。

（2）密度的公式：

ρ＝

密度的单位：

国际单位kg/m3单位换算：

1g/cm3＝103kg/m3

（3）密度是物质的一种特性：

密度由物质的材料决定，与质量和体积无关。

我们可用密度来鉴别物质的种类。

（4）温度能改变物质的密度。

注意：

①气体密度受温度的影响较大，一般固体、液体受温度的影响比较小。

②物质一般遵从“热胀冷缩”规律，但水结冰时遵从“热缩冷胀”规律。

3．测量物质密度的基本方法：

（1）原理公式：

ρ＝

常用工具：

质量用天平直接测量，或者用弹簧测力计间接测量。

体积用量筒直接测量，或者用刻度尺等其他工具间接测量。

（2）测量不规则形状固体密度的方法：

①直接用天平测出物体的质量m

②在量筒中加入适量的水，测出此时体积V1

③用细绳吊着固体浸没在水中，测出此时体积V2

计算公式：

（3）测量液体密度的方法：

①用烧杯装适量的液体，用天平测出总质量m1

②倒一部分液体到量筒中，用天平测出剩下的液体和烧杯的总质量m2

③直接用量筒测出倒出部分液体的体积V

计算公式：

【例题1】夏天来了，一些同学喜欢自制冰棒，他们将一杯80g的水放入冰箱中，完全结冰后，其质量（）

A．仍是80gB．大于80gC．小于80gD．不能确定

〖同步练习1〗把一质地均匀的煤块分为两块，分割后的每一块和分割前相比，发生变化的物理量是（）

A．密度B．质量C．比热容D．热值

【例题2】用托盘天平测铜块的质量；应先将天平放在水平桌面上，游码移至标尺左端的＿＿＿

刻度处，调节平衡螺母使天平平衡；然后将铜块放入左盘，当右盘所加砝码和游码位

置如图5所示时天平再次平衡，铜块质量为＿＿＿＿g。

A组

1．有一体积为30cm3的均匀固体，用天平测得它的质量为237g则（）

A．用天平测质量时，固体应放在天平右盘B．此固体的密度为7.9g/cm3

C．把此固体截去一半，剩余部分密度减小D．只改变此固体形状，它的质量减少

2．下列实际应用中，主要从密度的角度考虑的是（）

A．用纳米薄层和纳米点制造存储器等纳米电子器件

B．用热值较高的燃料给火箭提供动力

C．用塑料泡沫做电影场景中倒塌的“墙壁”

D．用熔点较低的酒精制成能测量较低温度的寒暑表

3．利用橡皮擦将纸上的字擦掉之后，橡皮的质量＿＿＿＿，密度＿＿＿＿（以上两空选填：

“变大”、“变小”或“不变”）

4．纯牛奶的密度为（1.1～1.2）×103kg／m3，李明很想知道学校每天营养餐中的牛奶是不是纯牛奶。

他和几个同学根据所学密度知识进行了如下测定：

首先用天平称出一盒牛奶的质量是250g，喝完再称得空盒质量是26g，然后认真观察牛奶盒，发现牛奶的净含量是200ml。

问：

经他们检测计算同学们喝的牛奶是否符合纯牛奶标准?

5．小刚用托盘天平和量筒，做测定岩石密度的实验：

（1）如图6甲所示，是对天平进行横梁平衡调节时指针的指示情况，此时应将平衡螺母向

＿＿移（选填“左”或“右”）。

（2）测量岩石质量时，天平右盘放50g、20g、5g砝码各一个，天平平衡时，游码的位置如图

6乙）所示，那么岩石的质量是＿＿＿＿g。

（3）用量筒和水测量岩石的体积时，情况如图6丙所示，则岩石的体积为＿＿＿＿cm3。

（4）最后计算出岩石的密度为＿＿＿＿g/cm3

（5）实验中小刚发现自己桌上量筒被打碎了，思考了一会儿后，他利用天平、水（水的密度用ρ水表示）、烧杯继续测量盐水的密度，操作过程如下：

①用天平测出烧杯的质量m0；

②用天平测出烧杯和装满水的质量m1；

③用天平测出烧杯和装满盐水的质量m2。

请你根据他测得的物理量计算出盐水的密度表达式ρ＝＿＿＿＿＿＿＿＿（用字母表示）

B组

6．不漏气的橡皮氢气球由地面上升过程中，下列关于球内气体的质量与密度的说法，正确的是（）

A．质量不变，密度增加B．质量不变，密度减小

C．质量增加，密度不变D．质量减小，密度不变

7．如图7所示，由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等，此时天平平衡。

则制成甲、乙两种球的物质密度之比为（）

A．3︰4

B．4︰3

C．2︰1

D．1︰2

8．国家标准打印纸为每包500张，小丽同学家里新买一包打印纸，她想练习刻度尺的使用，测出了打印纸的长和宽分别为29cm和21cm，总厚度为5cm，利用物理课上学过的累积法算出

一张纸的厚度为＿＿＿＿cm（外包装厚度忽略不计）。

在测量过程中，他发现外包装上标着70g/m2。

开始她以为这就是纸的密度，但后来经询问才知道，这是每张打印纸每平方米的质

量是70g的意思。

利用以上信息你帮小丽算出打印纸的密度为＿＿＿＿g/cm3。

9．如图8所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。

这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度

升高，体积膨胀，空气的密度变＿＿＿＿，所以热空气＿＿＿＿（选填“上升”或“下降”）形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来。

10．请你从细线、玻璃杯、刻度尺、水、铅笔刀、弹簧测力计这些常用的器材中选择适当的器材，测出徐老师买的一块“木瓜”牌香皂的密度。

要求写出实验器材、操作步骤及密度的表达式（用直接测得的物理量的字母表示）。

（1）实验器材：

（2）操作步骤：

（3）密度表达式：

＿＿＿＿＿＿＿＿

11．如图9装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”。

其制作过程和原理如下：

选择一根长l米的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。

在左侧离中点10cm的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器。

右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）。

测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。

（1）该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O＿＿＿＿cm处。

（2）该“密度天平”的量程为多大？

（3）若将钩码的质量适当增大，该“密度天平”的量程将＿＿＿＿＿＿（选填“增大”“减小”或“不变”）

浮力

1．浸在液体中的物体都会受到液体对它们向上的托力，我们把这个力叫浮力。

浮力的方向竖直向上，施力物体是液体，浮力的大小等于物体排开的液体的重力。

2．浮力的大小

（1）称重差法：

F浮＝G－F'

（2）阿基米德原理：

F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排

（3）平衡法：

（漂浮、悬浮）：

F浮＝G物

3．物体的浮沉条件

（1）F浮＞G或ρ液＞ρ物：

上浮，最终呈漂浮状态

（2）F浮＝G或ρ液＝ρ物：

可以停留液体内部任何一处，呈悬浮状态

（3）F浮＜G或ρ液＜ρ物：

下沉，最终呈沉底状态

4．应用：

轮船；潜水艇；飞艇；密度计。

【例题1】正方体木块A、长方体铝块B及铁球C体积相等，

将它们都浸没在水中，如图10所示，则下列说法

正确的是（）

A．铁球C受到的浮力大

B．铝块B受到的浮力大

C．木块A受到的浮力大

D．三物体受到的浮力一样大

〖变式1〗下列有关浮力的说法正确的是（）

A．物体的密度越大，受到的浮力越大

B．物体的体积越大，受到的浮力越大

C．物体没入水中越深，受到的浮力越大

D．浸没在水中的物体，可能不受浮力

【例题2】把一个木球放入盛满酒精的溢水杯中，溢出50g酒精；若将此木球从酒精中取出，擦干后放入盛满水的溢水杯中，则溢出水的质量是

（ρ木＝0.6×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3）（）

A．等于50gB．小于50gC．大于50gD．无法确定

【例题3】用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管（或塑料管）、

容器和水等，按图11制作了一只潜水艇模型。

为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处＿＿＿＿

（吹气/吸气），潜水艇在下沉的过程中所受到水

的压强＿＿＿＿（减小/不变/增大）。

当模型排开

的水所受到的重力为0.2N时，它受到的浮力浮力为＿＿＿＿N。

A组

1．体积为60L的救生圈，所受重力为50N，体重为450N的林林同学在水中使用这个救生圈，当他处于静止状态时，下列判断正确的是（）

A．人和救生圈没入水中，处于悬浮状态

B．人和救生圈漂浮，部分露出水面

C．人和救生圈沉入水底

D．以上情况都有可能

2．如图12所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立

漂浮在水面上，露出长度为L，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分

（）

A．还会重新露出水面

B．不会重新露出水面

C．以上两种可能都有

D．无法判断是否会重新露出水面

3．如图13所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态。

下列判断正确的是（）

A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度

B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度

C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力

D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力

4．图14是薄纸制成的下端开口，容器的容积为1m3，所用薄纸重量为0.5N，容器内空气重量

为＿＿＿N，容器（含其内空气）的总重量为＿＿＿N（空气质量为1.29kg/m3；g＝10N/kg），为了使容器悬浮在空中，你要用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿方法使容器内空气减少，容器内空气的重量减少＿＿＿N，容器才能悬浮在空中，此时容器内空气密度＿＿＿容器外空气密度（选填“大于”，“等于”，“小于”）。

5．水平桌面上放置底面积为80cm2，质量为400g的圆筒，筒内装有16cm深的某液体。

弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图15所示。

（圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出），求：

（1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？

（2）筒内液体密度是多少？

（3）圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？

6．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图16所示的实验。

请你根据小明的实验探究回答下列问题。

（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与＿＿＿＿的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为＿＿＿＿N。

（2）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关．对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而＿＿＿＿，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度＿＿＿＿。

（3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为＿＿＿＿kg/m3。

7．某同学利用一只弹簧测力计和装有适量水的杯子，测出了一颗小石块的密度。

测量方法如下：

（1）用细线将小石块拴好，用弹簧测力计测出它的重力，记为G；

（2）再将小石块浸没在水中，用弹簧测力计测出石块受到的拉力，记为F；

利用测出的物理量可得：

小石块在水中受到的浮力是＿＿＿＿＿＿。

小石块的密度ρ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿（水的密度用ρ水表示）。

B组

8．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面

某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。

图17是整个

过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。

g取10N/kg）下列说法正确的是<多选>（）

A．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为700pa

B．圆柱体受到的重力是12N

C．圆柱体受到的最大浮力是4N

D．圆柱体的密度是1.5×103kg/m3

9．如图18所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是（）

A．三个容器对水平桌面的压力相等

B．三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大

C．如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大

D．如果向丙容器中加人酒精，小球受到的浮力不变

10．质量相等的两个均匀实心球甲和乙，它们的密度之比P甲︰P乙＝1︰2，则它们的体积之比

V甲︰V乙＝＿＿＿＿＿；现将甲、乙两球放入盛有足够多的水的容器中，当它们静止时水对两球的浮力之比为F甲︰F乙＝6︰5，则甲球的密度ρ甲＝＿＿＿＿＿kg/m3

（已知ρ水＝1.0×103kg/m3。

11．一平底薄壁容器内装有3N的水，放在水平桌面上，容器与桌面的接触面积为20cm2，容器 内

水面高度10cm，则水对容器底的压力是＿＿＿＿＿＿。

一个重为10N的实心金属块，挂在弹簧测力计下并浸入水中，当金属块体积的

浸入水中静止时，弹簧测力计的示数为8N，

当把金属块全部浸入水中（未碰到杯底）时，弹簧测力计的示数是＿＿＿＿＿＿N。

（g取10N/kg）

12．在装有适量水的容器中放入一木块，木块上方叠放一铁块A，静止时如图19甲所示，水深

为15cm，则水对容器底部的压强为＿＿＿＿＿Pa（g＝10N/kg）；当把铁块A栓在木块下方，放在水中静止时如图19乙所示，则水对容器底部压强＿＿＿＿＿（选填“变大”、“变小”

或“不变”）。

13．资料显示：

牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。

小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣，她自制了一个可测液体密度的“浮标”：

在竹筷子下面缠绕一些铁丝，如图20甲所示。

（1）分别将“浮标”浸入A、B两牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为

A和B，如：

20乙所示。

比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛奶的密度为

ρA＿＿＿ρB，由此可知A、B牛奶品质的优劣。

（2）在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近，为了

更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

1．晓雯用天平测量一枚鸡蛋的质量，当天平平衡后，右盘中砝码的质量和游码的位置如图21

所示，则鸡蛋的质量是＿＿＿g。

2．托盘天平是测量＿＿＿的工具，使用前应将天平放在水平桌面上，游码移动到标尺的＿＿＿

刻度线处，然后调节平衡螺母，使天平平衡，测得某金属块的质量为5.4g，体积为2cm3，这

种金属的密度是＿＿＿＿＿＿kg/m3。

3．用天平和量筒测量盐水密度的实验：

使用托盘天平前要对天平进行调节，请将下列各步骤前

的字母按照正确的顺序排列＿＿＿＿＿＿；

A．组装好天平，把天平放在水平台面上

B．调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡

C．把游码置于标尺的零刻度线处

4．如图22所示，将重为5N的木块放入烧杯中，静止时木块所受浮力的大小

为＿＿＿N，方向为＿＿＿＿＿＿。

放入木块后，烧杯底部所受水的压强

比原来＿＿＿＿＿＿（选填“变大”、“变小”或“不变”）

现行教材的主要特点

1．把科学探究的学习和科学内容的学习放到同等重要的地位；

2．注意激发和保持学生的学习兴趣；

3．注意理论联系实际、扩大学生的知识面；

4．体现开放性培养实践能力；

5．加强STS教育，注意人文精神的渗透；

6．形式生动活泼。

（每小题20分，共100分。

）

1．实验室测量质量的常用工具是（）

A．刻度尺B．量筒C．钟表D．天平

2．一瓶冰冻的矿泉水在室温下逐渐熔化，瓶内的冰熔化成水的过程中，不变的是（）

A．体积B．质量C．密度D．比热容

3．两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉。

比较松手时两者所受的浮力（）

A．木块受的浮力大B．石块受的浮力大

C．两者受的浮力一样大D．条件不足，无法比较

4．2013年5月31日，我区首艘千吨级维权执法专用海监船“中国海监118”号在梧州顺利下水，这将增强海监队伍在北部湾海域的执法能力。

当海监船从河里驶入海里，下列说法正确的是（）

A．船所受的浮力大于重力B．船体下沉些

C．船所受的浮力小于重力D．船体上浮些

5．如图23所示是天平平衡时游码在标尺上的位置，则游码的示数为＿＿＿g。