6. (2024 呼和浩特中考)小迪同学利用弹簧测力计、烧杯、水($ \rho_{水} = 1.0 × 10^3 kg/m^3 $)、未知密度的小石块、咸奶茶和不吸水的细线,巧妙地设计实验,完成了①浮力相关内容的复习;②测量内蒙古风味美食咸奶茶的密度。
(1) 要测量小石块浸没在水中的浮力,最合适的实验顺序是______
(2) 根据上述实验数据计算出小石块的密度是______
(3) 咸奶茶的密度表达式 $ \rho_{茶} = $______
(1) 要测量小石块浸没在水中的浮力,最合适的实验顺序是______
$ A\rightarrow B $
(选填“$ A \to B $”或“$ B \to A $”);(2) 根据上述实验数据计算出小石块的密度是______
$ 2.8×10^{3} $
$ kg/m^3 $;(3) 咸奶茶的密度表达式 $ \rho_{茶} = $______
$ \frac{F_{1}-F_{3}}{F_{1}-F_{2}}×\rho_{\text{水}} $
。(用 $ F_1 $、$ F_2 $、$ F_3 $、$ \rho_{水} $ 表示)答案
(1) $ A\rightarrow B $ (2) $ 2.8×10^{3} $ (3) $ \frac{F_{1}-F_{3}}{F_{1}-F_{2}}×\rho_{\text{水}} $
解析 (1) 因为物体完全浸没在水中时所受的浮力等于物体在空气中弹簧测力计的示数减去物体在水中弹簧测力计的示数,所以应先测石块在空气中弹簧测力计的示数,再测石块在水中弹簧测力计的示数,合理的测量顺序是 $ A\rightarrow B $。
(2) 由图 A 可知,石块的重力为 $ G=F_{1}=2.8\ \text{N} $,由图 B 可知石块浸没在水中时受到的拉力为 $ F_{2}=1.8\ \text{N} $,
石块浸没在水中时受到的浮力为 $ F_{\text{浮}1}=G-F_{2}=2.8\ \text{N}-1.8\ \text{N}=1\ \text{N} $,
由 $ F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}} $ 可知石块的体积为 $ V=V_{\text{排}1}=\frac{F_{\text{浮}1}}{\rho_{\text{水}}g}=\frac{1\ \text{N}}{1.0×10^{3}\ \text{kg}/\text{m}^{3}×10\ \text{N}/\text{kg}}=10^{-4}\ \text{m}^{3} $,
由 $ G=mg=\rho Vg $ 可知,石块的密度为 $ \rho=\frac{G}{Vg}=\frac{2.8\ \text{N}}{10^{-4}\ \text{m}^{3}×10\ \text{N}/\text{kg}}=2.8×10^{3}\ \text{kg}/\text{m}^{3} $。
(3) 由图 C 可知石块浸没在成奶茶中时受到的拉力为 $ F_{2}=1.7\ \text{N} $,
石块浸没在成奶茶中时受到的浮力为 $ F_{\text{浮}2}=G-F_{3}=F_{1}-F_{3} $,
由 $ F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}} $ 可知,成奶茶的密度表达式 $ \rho_{\text{茶}}=\frac{F_{\text{浮}2}}{V_{\text{排}2}g}=\frac{F_{1}-F_{3}}{Vg}=\frac{F_{1}-F_{3}}{\frac{F_{\text{浮}1}}{\rho_{\text{水}}g}× g}=\frac{F_{1}-F_{3}}{F_{1}-F_{2}}×\rho_{\text{水}} $。
解析 (1) 因为物体完全浸没在水中时所受的浮力等于物体在空气中弹簧测力计的示数减去物体在水中弹簧测力计的示数,所以应先测石块在空气中弹簧测力计的示数,再测石块在水中弹簧测力计的示数,合理的测量顺序是 $ A\rightarrow B $。
(2) 由图 A 可知,石块的重力为 $ G=F_{1}=2.8\ \text{N} $,由图 B 可知石块浸没在水中时受到的拉力为 $ F_{2}=1.8\ \text{N} $,
石块浸没在水中时受到的浮力为 $ F_{\text{浮}1}=G-F_{2}=2.8\ \text{N}-1.8\ \text{N}=1\ \text{N} $,
由 $ F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}} $ 可知石块的体积为 $ V=V_{\text{排}1}=\frac{F_{\text{浮}1}}{\rho_{\text{水}}g}=\frac{1\ \text{N}}{1.0×10^{3}\ \text{kg}/\text{m}^{3}×10\ \text{N}/\text{kg}}=10^{-4}\ \text{m}^{3} $,
由 $ G=mg=\rho Vg $ 可知,石块的密度为 $ \rho=\frac{G}{Vg}=\frac{2.8\ \text{N}}{10^{-4}\ \text{m}^{3}×10\ \text{N}/\text{kg}}=2.8×10^{3}\ \text{kg}/\text{m}^{3} $。
(3) 由图 C 可知石块浸没在成奶茶中时受到的拉力为 $ F_{2}=1.7\ \text{N} $,
石块浸没在成奶茶中时受到的浮力为 $ F_{\text{浮}2}=G-F_{3}=F_{1}-F_{3} $,
由 $ F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}} $ 可知,成奶茶的密度表达式 $ \rho_{\text{茶}}=\frac{F_{\text{浮}2}}{V_{\text{排}2}g}=\frac{F_{1}-F_{3}}{Vg}=\frac{F_{1}-F_{3}}{\frac{F_{\text{浮}1}}{\rho_{\text{水}}g}× g}=\frac{F_{1}-F_{3}}{F_{1}-F_{2}}×\rho_{\text{水}} $。
7. 由于量筒口径较小,鸡蛋无法直接放入量筒中测体积,为了测量鸡蛋的密度,小亮和小明进行了如下实验:

(1) 小亮的测量步骤如下:
① 如图甲,将鸡蛋放入装有适量水的烧杯中,发现鸡蛋沉至杯底,则鸡蛋在水中下沉时所受的浮力和重力______
② 如图乙,往烧杯中加适量盐并充分搅拌,直至观察到鸡蛋恰好处于______
③ 如图丙,取出鸡蛋,用天平测出烧杯和盐水的总质量为______
④ 如图丁,将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,测得盐水的体积为______
⑤ 计算出盐水的密度即可知鸡蛋的密度,鸡蛋的密度为______
(2) 小明利用自制吸管密度计也测出了上述调配好的盐水的密度,其测量步骤如下:
① 取一根圆柱形的吸管,在其下端塞入适量金属丝并用蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能______
② 将吸管分别放到水中和待测盐水中,情境如图戊和图己所示,测得浸入水中和盐水中的长度分别为 $ h_1 $ 和 $ h_2 $;
③ 小明测得盐水的密度表达式为 $ \rho_{盐水} = $______
(1) 小亮的测量步骤如下:
① 如图甲,将鸡蛋放入装有适量水的烧杯中,发现鸡蛋沉至杯底,则鸡蛋在水中下沉时所受的浮力和重力______
不是
(选填“是”或“不是”)平衡力;② 如图乙,往烧杯中加适量盐并充分搅拌,直至观察到鸡蛋恰好处于______
悬浮
状态,随即停止加盐;③ 如图丙,取出鸡蛋,用天平测出烧杯和盐水的总质量为______
106.2
g;④ 如图丁,将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,测得盐水的体积为______
30
mL,再用天平测出烧杯和剩余盐水的质量为 73.2 g;⑤ 计算出盐水的密度即可知鸡蛋的密度,鸡蛋的密度为______
1.1×10³
$ kg/m^3 $。(2) 小明利用自制吸管密度计也测出了上述调配好的盐水的密度,其测量步骤如下:
① 取一根圆柱形的吸管,在其下端塞入适量金属丝并用蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能______
竖直
漂浮在液体中;② 将吸管分别放到水中和待测盐水中,情境如图戊和图己所示,测得浸入水中和盐水中的长度分别为 $ h_1 $ 和 $ h_2 $;
③ 小明测得盐水的密度表达式为 $ \rho_{盐水} = $______
$\frac{h_{1}}{h_{2}}\rho_{\text{水}}$
。(用步骤中的字母表示,水的密度为 $ \rho_{水} $)答案
(1) ①不是 ②悬浮 ③106.2 ④30 ⑤ $ 1.1×10^{3} $ (2) ①竖直 ③ $ \frac{h_{1}}{h_{2}}\rho_{\text{水}} $
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