专题三密度压强浮力专题三┃密度压强浮力要点1有天平、少量筒测密度例1吴畅同学利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度,请将他的实验步骤补充完整。(1)把托盘天平放在水平台面上,将标尺上的游码移到______________________处,调节天平的平衡螺母使天平平衡。标尺左端的零刻度线专题三┃密度压强浮力(2)用天平测量小石块的质量,右盘中的砝码和标尺上的游码示数如图ZT3-1所示,则小石块的质量为________g。图ZT3-1图ZT3-252专题三┃密度压强浮力(3)采用如图ZT3-2所示的方式测小石块的密度:a.往烧杯中加入适量的水,将小石块浸没,在水面到达的位置处做标记;b.取出小石块,测得烧杯和水的总质量为150g;c.往烧杯中加水,直到标记处,再测出此时烧杯和水的总质量为180g;d.计算出小石块的体积;e.用密度公式计算出小石块的密度为________g/cm3。(4)分析实验过程,测得的小石块密度值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。1.73偏小专题三┃密度压强浮力[解析]分析题意知,由于题中缺少量筒,所以采用“标记法”测量小石块的体积,由于将小石块从烧杯中取出时,其表面有水残留,使得所测小石块的体积偏大,小石块的质量测量准确,故计算出的密度值偏小。专题三┃密度压强浮力“满杯法”“标记法”测体积在缺少量筒的情况下,可借助于水利用“等量替换”的思想,使得被测对象的体积等于水的体积,具体方法如下:①满杯法:A.测液体体积:用同一容器(玻璃瓶等)分别装满水和被测液体,则V液=V水=m水ρ水;B.测固体体积:将被测固体浸没在装满水的容器中,用天平称出溢出水的质量,则V物=V溢水=m溢水ρ水。专题三┃密度压强浮力②标记法:A.测液体体积:用同一容器装一定量水,在水面处做标记,再用该容器装被测液体到标记处,则V液=V水=m水ρ水;B.测固体体积:用同一容器装一定量的水,将被测固体浸没在水中,在水面处做标记,再取出物体加水到标记处,则V物=V加水=m加水ρ水。专题三┃密度压强浮力要点2压力、压强大小比较例2[2014·潍坊](多选)如图ZT3-3所示,质量和底面积都相同的两个容器,分别装有质量和深度相等的甲、乙两种不同的液体,下列说法正确的是()A.甲液体的密度大于乙液体的密度B.两容器对桌面的压强大小相等C.两容器底部所受液体的压强大小相等D.两容器底部所受液体的压力大小相等图ZT3-3AB专题三┃密度压强浮力[解析]分析题意知,两容器的质量和底面积相同,且装有质量和深度相等的甲、乙两种不同的液体,对比题图知,V甲<V乙,故ρ甲>ρ乙,所以A选项正确。两容器对桌面的压力等于其总重力,故压力相等,又容器底面积相同,据p=FS=GS可知,两容器对桌面的压强相等,所以B选项正确。两容器底所受压强为液体压强,根据公式p=ρgh知,深度相同时,甲液体的密度大,故甲容器底受到的液体压强大,又根据F=p液S知,甲容器底受到的液体压力大于乙容器底受到的液体压力,所以C、D选项错误。专题三┃密度压强浮力压力、压强巧分析有关压力、压强的比较问题,一般有以下四种情况:①利用图象比较压力、压强常见压强图象有两种:一是固体压强F—S图象,二是液体压强p—h图象。解题时取图象上相同的量对应另一量的不同点进行比较即可。专题三┃密度压强浮力②固体倒置、切割或叠加后比较压力、压强将物体倒置时,一般压力不变,若受力面积变小,则压强会变大,反之,受力面积变大,则压强会变小;将物体切割时,一般压力会变小,叠加时压力会变大,根据切割或叠加的方式确定受力面积如何变化,再利用p=FS得出压强的变化。③同一容器倾斜、倒置后比较压力、压强该类问题,一般是液体密度不变,分析液体深度如何变化,就可得出容器底所受压强的变化情况;再利用F=pS或根据容器形状比较重力的大小关系,分析压力的大小变化。专题三┃密度压强浮力④不同容器底所受压力、压强比较该类问题,一般是液体深度相同,比较液体密度可知容器底所受压强的大小关系,另外再通过F=pS分析压力的大小。专题三┃密度压强浮力要点3“液中浸物”:密度、压强、浮力对比分析“液面升降”析压强、“状态分析”比浮力物体浸入液体中后,最直观的现象有两个,即液面是否上升和物体静止后所处的状态,根据液面变化分析液体对容器底的压强变化,根据物体的状态可对比分析密度、体积、浮力和质量等相关量,具体思路如图ZT3-4所示:专题三┃密度压强浮力图ZT3-4专题三┃密度压强浮力例3[2014·哈尔滨]在家庭实验室中,小明把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图ZT3-5所示;向杯中加盐,鸡蛋悬浮,如图乙所示;再加盐,鸡蛋漂浮,如图丙所示。三种情况下,各物理量间的关系正确的是(鸡蛋质量不变)()A.液体的密度ρ甲=ρ乙<ρ丙B.鸡蛋排开液体的质量m甲=m乙>m丙C.鸡蛋受到的浮力F甲<F乙=F丙D.液体对容器底的压强p甲=p乙>p丙图ZT3-5C专题三┃密度压强浮力[解析]对三种情况下鸡蛋所处的状态进行受力分析可知:甲中沉底、乙中悬浮、丙中漂浮,故鸡蛋受到的浮力与重力之间的关系为:F甲<G物、F乙=G物、F丙=G物,则鸡蛋受到的浮力F甲<F乙=F丙,鸡蛋排开液体的质量m甲<m乙=m丙;再对比密度,ρ甲<ρ物、ρ乙=ρ物、ρ丙>ρ物,则液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,所以A、B错误,C正确。由于三个杯中盐水的深度相同,所以密度越大,杯底受到的压强越大,故液体对容器底的压强p甲<p乙<p丙,所以D错误。专题三┃密度压强浮力要点4密度、压强、浮力相关计算漂浮问题“六规律”规律一:“二力平衡”,即物体漂浮在液面,所受浮力等于重力(F浮=G物)。规律二:“质量相等”,即物体漂浮在液面,所排开液体的质量等于其质量(m排=m物)。规律三:“浮体定比”,即物体漂浮在液面,排开液体体积与其总体积之比等于物体密度与液体密度之比(V排∶V物=ρ物∶ρ液)。专题三┃密度压强浮力规律四:“任漂、浮等”,即物体任意漂浮在不同液面上,所受浮力相等(F1=F2=G物)。规律五:“密大浸少”,即物体漂浮在不同液面上,在密度大的液体里浸入的体积少。规律六:“三力平衡”,即将漂浮物体全部浸入液体中,物体受到浮力、重力及压力或拉力作用处于平衡状态(F浮=G物+F压或拉),需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力(F压或拉=F浮-G物)。专题三┃密度压强浮力例4[2014·赤峰]如图ZT3-6所示,一艘排水量为100t的货船,船上装有质量为8t的货物A,货物A的底面积为5m2(货物A底面与船完全接触)。求:(1)该船满载时受到的浮力。(2)货物A对船的压强。(3)将货物A从船上卸下后,船排开水的体积减少多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)图ZT3-6专题三┃密度压强浮力答案(1)F浮=G排=m排g=100×103kg×10N/kg=106N。(2)货物A对船的压力:FA=GA=mAg=8×103kg×10N/kg=8×104N,货物A对船的压强:pA=FASA=8×104N5m2=1.6×104Pa。(3)船减小的浮力等于货物A的重力,即F减=GA。由ρ水gV减=mAg得:V减=mAρ水=8000kg1.0×103kg/m3=8m3。专题三┃密度压强浮力[解析](1)分析题意知,货船的排水量为100t,则根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可计算出船满载时受到的浮力。(2)货物A对船的压力等于其重力,即F=GA=mAg,然后根据公式p=FS完成压强的计算。(3)将货物A从船上卸下后,船减小的浮力等于货物A的重力,即F减=GA,然后根据阿基米德原理的导出公式计算出船排开水的体积的减少量。