11.小华在喝完某口服液后,想通过实验测出空瓶材质的密度,但是他只找到了量筒,于是进行了如下实验操作:
如图甲,在量筒中注入适量的水,读出量筒的示数$V_1=70\ \mathrm{mL}$;
如图乙,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,读出量筒的示数$V_2=80\ \mathrm{mL}$;
如图丙,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的水注满后沉底,读出量筒的示数$V_3$。
(1)空瓶漂浮时浮力
(2)$V_3=$
(3)空瓶材质的密度为

如图甲,在量筒中注入适量的水,读出量筒的示数$V_1=70\ \mathrm{mL}$;
如图乙,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,读出量筒的示数$V_2=80\ \mathrm{mL}$;
如图丙,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的水注满后沉底,读出量筒的示数$V_3$。
(1)空瓶漂浮时浮力
=
重力,沉底后浮力<
重力。(均选填“>”“<”或“=”)(2)$V_3=$
74
mL,空瓶所占的体积为4
mL。(3)空瓶材质的密度为
$2.5×10^3$
$\mathrm{kg/m}^3$。(水的密度$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$)答案
11.(1)= < (2)74 4 (3)$2.5×10^3$
解析
【分析】
本题考查浮沉条件和密度的测量,解题思路如下:
1. 利用浮沉条件判断浮力与重力的关系:物体漂浮时受力平衡,浮力等于重力;沉底时重力大于浮力,浮力小于重力。
2. 读取量筒示数:丙图量筒放大后液面在74mL处,故V₃=74mL;空瓶沉底时,材质体积等于排开水的体积,即V=V₃-V₁(甲的示数70mL),计算得4mL。
3. 利用漂浮时浮力等于重力求空瓶质量:漂浮时排开水的体积为V₂-V₁=10mL,结合阿基米德原理得空瓶质量,再用密度公式计算材质密度。
【解析】
(1) 根据物体浮沉条件:漂浮时物体受力平衡,浮力等于重力,故空瓶漂浮时浮力=重力;沉底时重力大于浮力,因此浮力<重力。
(2) 观察丙图量筒的放大刻度,液面示数为74mL,即V₃=74mL;空瓶沉底时,其材质体积等于排开水的体积,即V=V₃-V₁=74mL-70mL=4mL。
(3) 空瓶漂浮时,浮力等于重力,即F浮=G;根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排,空瓶排开水的体积V排=V₂-V₁=80mL-70mL=10mL=10cm³,因此空瓶质量m=G/g=F浮/g=ρ水V排=1.0g/cm³×10cm³=10g;空瓶材质体积V=4cm³,故材质密度ρ=m/V=10g/4cm³=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³。
【答案】
(1)=;< (2)74;4 (3)$2.5×10^3$
【知识点】
浮沉条件;密度计算;量筒读数
【点评】
本题结合量筒测量与浮沉条件,考查密度计算,关键是利用漂浮时浮力等于重力求空瓶质量,沉底时排开体积等于材质体积,需准确读取量筒示数,理解浮沉条件的应用。
【难度系数】
0.4
本题考查浮沉条件和密度的测量,解题思路如下:
1. 利用浮沉条件判断浮力与重力的关系:物体漂浮时受力平衡,浮力等于重力;沉底时重力大于浮力,浮力小于重力。
2. 读取量筒示数:丙图量筒放大后液面在74mL处,故V₃=74mL;空瓶沉底时,材质体积等于排开水的体积,即V=V₃-V₁(甲的示数70mL),计算得4mL。
3. 利用漂浮时浮力等于重力求空瓶质量:漂浮时排开水的体积为V₂-V₁=10mL,结合阿基米德原理得空瓶质量,再用密度公式计算材质密度。
【解析】
(1) 根据物体浮沉条件:漂浮时物体受力平衡,浮力等于重力,故空瓶漂浮时浮力=重力;沉底时重力大于浮力,因此浮力<重力。
(2) 观察丙图量筒的放大刻度,液面示数为74mL,即V₃=74mL;空瓶沉底时,其材质体积等于排开水的体积,即V=V₃-V₁=74mL-70mL=4mL。
(3) 空瓶漂浮时,浮力等于重力,即F浮=G;根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排,空瓶排开水的体积V排=V₂-V₁=80mL-70mL=10mL=10cm³,因此空瓶质量m=G/g=F浮/g=ρ水V排=1.0g/cm³×10cm³=10g;空瓶材质体积V=4cm³,故材质密度ρ=m/V=10g/4cm³=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³。
【答案】
(1)=;< (2)74;4 (3)$2.5×10^3$
【知识点】
浮沉条件;密度计算;量筒读数
【点评】
本题结合量筒测量与浮沉条件,考查密度计算,关键是利用漂浮时浮力等于重力求空瓶质量,沉底时排开体积等于材质体积,需准确读取量筒示数,理解浮沉条件的应用。
【难度系数】
0.4
12. 随着生活水平的提高,人们越来越重视饮食健康,而新鲜水果、蔬菜、蛋类等食物存放时间过长,不仅会失去水分还会变质。酷爱科学探究的小华同学,先将一个新鲜鸡蛋放置于清水中,待鸡蛋静止后,将观察到的现象拍照留存,然后将鸡蛋取出并存放在干燥的环境中。1个月后再将该鸡蛋放置于清水中,待鸡蛋静止后,又将观察到的现象拍照留存,两次留存的照片如图所示。

(1)图中哪张照片是1个月后拍照留存的?
(2)请结合浮力知识解释同一个鸡蛋在清水中为什么会出现这两种不同的现象。
(1)图中哪张照片是1个月后拍照留存的?
(2)请结合浮力知识解释同一个鸡蛋在清水中为什么会出现这两种不同的现象。
答案
12.(1)甲照片是1个多月后拍照留存的。
(2)1个月前新鲜鸡蛋因含水分较多,鸡蛋的密度较大,重力较大,所受浮力小于重力而沉底;1个月后鸡蛋失去部分水分,质量变小,鸡蛋的密度变小,导致所受浮力大于重力而上浮。
(2)1个月前新鲜鸡蛋因含水分较多,鸡蛋的密度较大,重力较大,所受浮力小于重力而沉底;1个月后鸡蛋失去部分水分,质量变小,鸡蛋的密度变小,导致所受浮力大于重力而上浮。
解析
【分析】
解题时需结合物体的浮沉条件,核心是明确鸡蛋存放前后的密度变化:新鲜鸡蛋密度大于清水,会下沉;存放1个月后鸡蛋失水,密度变小,小于清水,会上浮。据此判断照片,并结合浮沉条件解释现象。
【解析】
(1) 新鲜鸡蛋含水分较多,密度较大,大于清水的密度,放入清水中会下沉;1个月后,鸡蛋失去部分水分,质量减小,体积变化不大,导致鸡蛋的密度变小,当鸡蛋密度小于清水密度时,鸡蛋会上浮,最终漂浮在水面。观察题图,甲照片中鸡蛋漂浮,乙照片中鸡蛋沉底,因此甲照片是1个月后拍照留存的。
(2) 物体的浮沉由物体密度与液体密度的关系决定:1个月前,新鲜鸡蛋的密度大于清水的密度,根据浮沉条件,鸡蛋所受浮力小于自身重力,所以沉底;1个月后,鸡蛋失水,密度变小,小于清水的密度,此时鸡蛋所受浮力大于自身重力,因此上浮,最终漂浮在水面。
【答案】
(1) 甲照片是1个多月后拍照留存的;(2) 1个月前新鲜鸡蛋密度大于清水密度,浮力小于重力,沉底;1个月后鸡蛋失去部分水分,密度变小,小于清水密度,浮力大于重力,上浮。
【知识点】
物体浮沉条件、密度与浮沉的关系
【点评】
本题结合生活中的鸡蛋存放现象,考查浮沉条件的应用,需要理解密度变化对浮沉的影响,注重理论联系实际,难度适中。
【难度系数】
0.4
解题时需结合物体的浮沉条件,核心是明确鸡蛋存放前后的密度变化:新鲜鸡蛋密度大于清水,会下沉;存放1个月后鸡蛋失水,密度变小,小于清水,会上浮。据此判断照片,并结合浮沉条件解释现象。
【解析】
(1) 新鲜鸡蛋含水分较多,密度较大,大于清水的密度,放入清水中会下沉;1个月后,鸡蛋失去部分水分,质量减小,体积变化不大,导致鸡蛋的密度变小,当鸡蛋密度小于清水密度时,鸡蛋会上浮,最终漂浮在水面。观察题图,甲照片中鸡蛋漂浮,乙照片中鸡蛋沉底,因此甲照片是1个月后拍照留存的。
(2) 物体的浮沉由物体密度与液体密度的关系决定:1个月前,新鲜鸡蛋的密度大于清水的密度,根据浮沉条件,鸡蛋所受浮力小于自身重力,所以沉底;1个月后,鸡蛋失水,密度变小,小于清水的密度,此时鸡蛋所受浮力大于自身重力,因此上浮,最终漂浮在水面。
【答案】
(1) 甲照片是1个多月后拍照留存的;(2) 1个月前新鲜鸡蛋密度大于清水密度,浮力小于重力,沉底;1个月后鸡蛋失去部分水分,密度变小,小于清水密度,浮力大于重力,上浮。
【知识点】
物体浮沉条件、密度与浮沉的关系
【点评】
本题结合生活中的鸡蛋存放现象,考查浮沉条件的应用,需要理解密度变化对浮沉的影响,注重理论联系实际,难度适中。
【难度系数】
0.4
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