初中物理利用平衡法求液体密度试题

如图所示，水平桌面上有一个底面积为S=100cm²的盛水的圆柱形容器，将用相同材料制成的空心球和实心球用细线系住放入容器中，它们刚好悬浮于水中，此时水深20cm，实心球和空心球的质量均为200g。现将细线剪断，空心球上浮，至静止时露出水面体积为150cm³。

（1）两个球在水中悬浮时受到的总浮力是多少牛顿？
（2）空心球漂浮后，容器底部受到水的压强是多少帕？
（3）空心球的空心体积是多少？

孝感城区每天清晨都要进行洒水，若一辆洒水车空车质量6t，水罐容积5m³.装满水后，车轮与地面的总接触面积为0.5m².（ g 取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）。
问：
（1）该车最多能装水的质量为多少？
（2）洒完一半水时，洒水车对地面的压强为多少？
（3）若罐内水深1.5m，则水对罐底的压强为多少？

某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg、底面积为3×10^-3m²。不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图甲。求：(g取l0N/kg)

(1)不放物体时，该装置所受的浮力是多大？
(2)如图乙所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10^-5m³的物块A，装置底部在水面下的深度h=0.11m。此时与水面所对应位置处的刻度线应标为多少？
(3)物块A的密度是多少？

如图所示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lm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．

(l）该“密度天平”的“零刻度”应标在离支点O右端  cm处．
(2）该“密度天平”的量程是  g/cm³．

如图所示，现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料，这些材料的部分技术指标如下表：（g取10N/kg）

材料 技术指标	锰钢	铝合金	钛合金	碳纤维
性能(强度)	强	较弱	较强	强
密度／(kg／m^3)	7.9×10^3	3.0×10^3	4.5×10^3	1.6×10^3

 

（1）若一副车架的体积约为2.5×10^-3m³，则最轻的车架质量是多少？
（2）运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m，所用时间为50s．假设自行车在行驶过程中受到的阻力是100N，在这段时间内，运动员骑车做功的功率多大?
（3）若运动员和赛车的总质量为70kg，车胎与地面的总接触面积为4×10^-3m²，则该运动员骑车时对地面的压强是多大？

在一个足够深的容器内装有深15cm的水，将一个长10cm、横截面积80cm²、重为6.4N的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计上，当塑料块底面刚好接触水面时，如图所示。已知在弹性范围内弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到1N的拉力时伸长1cm，若往容器内缓慢加水，当弹簧测力计示数为2.4N时（水未溢出） g取10N／kg。求：

（1）未往容器内加水时容器底部所受的液体压强；
（2）塑料块的密度；
（3）木块受到的浮力；
（4）加水的深度。

如图所示，A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器，质量为0.5kg，底面积为0.01m²，容器高50cm，分别装有2.0×10^﹣3m³的水和3.0×10^﹣3m³的酒精，置于水平桌面上（ ρ_酒精=0.8×10³kg/m³，g=10N/kg）．求：

（1）水的质量；
（2）A容器对水平桌面的压强；
（3）依据题意，下述情境是否有可能出现：当两个容器中的液体在增大同一深度△h后，容器中的液体对底部的压强能够达到p_水＞p_酒精？请说明理由．

有一个玻璃瓶，它的质量为0.1kg。当瓶内装满水时，瓶和水的总质量为0.4kg。用此瓶装金属粒若干，瓶和金属颗粒的总质量是0.8kg，若在装金属颗粒的瓶中再装满水时，瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9kg。求：
（1）玻璃瓶的容积；（2）金属颗粒的质量；（3）金属颗粒的密度。

如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N。剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加1N向下的压力时，木块有20cm³的体积露出水面，则木块的密度约为          。（g取10N/kg）

【改编】为了给班级购买水桶，小明发现市场上有两种水桶，如图所示，它们是用同种材料制成的，经查看，它们自身质量都是1kg，容积都是15L．（1L=10^-3m³，g=10N/kg）

（1）你推荐小明购买哪种水桶？并说明你选择的理由．
（2）一满桶水的重力是多少？
（3）提起一满桶水时，手受到的压力是多少？
（4）提水时手与把手的接触面积为10cm²，提起一满桶水时，手受到的压强是多少？

【改编】水是人类生存不可缺少的物质，下图中能正确描述水的各物理量之间关系的图象是(   )

A．水的重力与质量的关系

B．水的密度与体积的关系

C．水的密度与质量的关系

D．水产生压强与水的深度的关系

目前人们已研发出硬度相当于钢铁2～5倍的聚丙烯塑料。某型号汽车使用的
是质量高达237kg的钢质外壳，若替换成等体积的聚丙烯塑料材质，除增强车壳强度之
外，还可大大减少质量。已知钢的密度ρ_钢=7.9×10³kg/m³，聚丙烯塑料的密度ρ_塑="1.1" ×
10³kg/m³。求：若采用聚丙烯塑料材质，则该车的质量减少了多少？

有空心的铜球、铁球和铝球各一个，外观体积和质量都相等，这三个球空心部分最小的是：（  ）。
（已知ρ_铜>ρ_铁>ρ_铝 ）

A．铜球

B．铁球

C．铝球

D．一样大

如下图是a、b、c三种物质的m—V实验图像，以下说法中不正确的是（     ）。

A．同种物质的密度与质量成正比

B．同种物质的质量与体积成正比

C．图中三种物质的密度最大的是a物质

D．同种物质的密度与质量、体积无关

一燃气灶烧水时，若要把体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃，需完全燃烧天然气放出1.68×10⁶J的热量．已知水的比热容为4.2×103J/（kg.℃），天然气的热值为8.4×l07J/m³.求：
（1）水的质量  （2）水吸收的热量； （3）需燃烧多少m³的天然气（假设天然气完全燃烧）。