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2024年中考物理二轮复习重难点亮点专题精练—力学冷门创新实验
1.物理实践小组设计了一个测量固体密度的方案（仅用于不吸水、不溶于水的固体）。如图甲所示，
将适量的配重颗粒装入粗细均匀的薄壁圆筒中并封闭筒口，将圆筒放入盛有适量水的薄壁大容器中，
大容器的横截面积是圆筒的横截面积的倍。圆筒静止后用记号笔在圆筒对应水面位置标记“”，
50
在大容器的水面位置标出初始水位线。
（）请在答题卡的图中画出圆筒受到的重力的示意图。（答题卡图中的点为圆筒的重心）
1O______
（）为使圆筒静止后竖直漂浮在水面，在沙粒、泡沫粒中应选择作为圆筒的配重颗粒。
2_______
（）将待测金属块用细线挂在圆筒下方，放入水中静止后（细线的质量、体积忽略不计，金属块始
3
终不触底）如图乙所示，与图甲相比圆筒所受的浮力（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
______
分别测出圆筒静止后水面到“”点和到初始水位线的距离和，则该金属块的密度表达式为
0h1h2ρ金属
（用、和表示）。
_______hhρ
12水
5h
2
【答案】（）（）沙粒（）变大
123水
5hh
21
【解析】（）从圆筒的重心沿竖直向下的方向画出一条带箭头的线段，由表示，如图所示：
1G
（）要使圆筒静止后竖直漂浮在水面，选择质量较大的物体放到圆筒中，相同体积的沙粒和泡沫粒
2
相比，沙粒的质量较大，选择沙粒作为圆筒的配重颗粒。
（）将待测金属块用细线挂在圆筒下方，放入水中静止后，总重力增大，处于漂浮状态，浮力等于
3
重力，浮力增大，与图甲相比圆筒所受的浮力变大。
设圆筒浸入水中的深度为，圆筒的横截面积为，原来水位为，大容器的横截面积
hSH
S5S
容
根据金属块用细线挂在圆筒下方前后，容器内的水体积不变可知
(-(
5SH-Sh5SH+h)-VSh+h)
2金1
金属块的体积为
V5Sh-Sh
金21
原来圆筒处于漂浮，浮力等于重力，即
GFρgSh①
筒浮水
将金属块和圆筒看成整体，处于漂浮状态，浮力等于重力，即
G+GFρgS(h+h)+ρgV②
筒金浮总水1水金
②-①得到
GρgSh++ρgV
金水1水金
金属的体积代入
（）
GρgSh++ρg5Sh-Sh5ρgSh
金水1水21水2
金属块的密度
mG
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