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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

5hh

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

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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