初中物理密度的计算试题

如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以 $0.5m/s$的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度 $3m$的位置，此打捞过程中物体受到轻绳的拉力 $F$随时间 $t$变化的图像如图乙所示，物体离开水面后匀速上升 $3m$的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为 $2\times {10}^{3}N$．已知水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，取 $g=10N/\mathit{kg}$。不计水和空气的阻力。求

（1）物体的体积及浸没在水中所受的浮力。

（2）物体的质量和密度。

（3）水底的深度及水对水底的压强。

（4）物体离开水面后匀速上升 $3m$的过程中，滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。

考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为 $2m^3$．如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力 $F=1.6\times {10}^{4}N$．在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力， $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$求：

（1）石像受到的浮力。

（2）石像的重力。

（3）石像的密度。

（4）若将石像提升了 $3m$，石像受到水的压强减少了多少？

如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为 $200c{m}^2$，容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门 $K$控制的出水口，物体 $A$是边长为 $10\mathit{cm}$的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时有 $\frac{1}{5}$的体积露出水面，细线受到的拉力为 $12N$，容器中水深为 $18\mathit{cm}$。已知，细线能承受的最大拉力为 $15N$，细线断裂后物体 $A$下落过程不翻转，物体 $A$不吸水， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。

（1）求物体 $A$的密度；

（2）打开阀门 $K$，使水缓慢流出，问放出大于多少 $\mathit{kg}$水时细线刚好断裂？

（3）细线断裂后立即关闭阀门 $K$，关闭阀门 $K$时水流损失不计，物体 $A$下落到容器底部稳定后，求水对容器底部的压强；

（4）从细线断裂到物体 $A$下落到容器底部的过程中，求重力对物体 $A$所做的功。

如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图像，分析图像可知 $($　　 $)$

A．若甲、乙的质量相等，则甲的体积较大

B．若甲、乙的体积相等，则甲的质量较小

C．乙物质的密度为 $0.5\mathit{kg}/m^3$

D．甲、乙两种物质的密度之比为 $4:1$

小丽用天平和量筒等器材测量小石块的密度，如图所示，石块的质量是　　 $g$，石块的体积是　　

$c{m}^3$，石块的密度是　　 $g/c{m}^3$。

水平桌面上有一个盛满水的溢水杯，杯中水的深度为 $10\mathit{cm}$，现将一个不吸水的物块轻轻放入溢水杯中，静止时有 $72g$水溢出，将其捞出擦干后轻轻放入完全相同且盛满酒精的杯中，静止时有 $64g$酒精溢出，则物块在酒精中受到的浮力为　　 $N$，物体的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$，此时，酒精对容器底部的压强为　　 $\mathit{Pa}$． $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， ${\rho }_{\mathit{酒精}}=0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。

在“研究液体内部的压强”的实验中，小红选用液体压强计和两个透明圆柱状的容器，分别盛适量的水和盐水进行实验，操作过程如图甲所示。

（1）小红将压强计的探头插入水中后，发现探头看上去变大了，这是因为容器和水的共同作用相当于　　，起到了放大的作用。

（2）通过比较 $B$、 $C$三个图可以得出的结论是：在同种液体的内部，　　。

（3）小红比较 $C$、 $D$两个图得出液体压强和液体密度有关的结论，小明认为这样比较得出结论是不正确的，他的理由是：　　。

（4）小明利用量筒和一个带胶塞的小瓶，测量出矿石的密度，如图乙，实验过程如下：

①用量筒量取适量的水，读出体积为 $V_0$；

②将小瓶放入量筒内，小瓶漂浮在水面上，读出体积为 $V_1$；

③将适量的矿石放入小瓶中，再将小瓶放入量筒内，小瓶仍漂浮在水面上，读出体积为 $V_2$；

④将瓶内的矿石全部倒入水中，再将小瓶放入量筒内，读出体积为 $V_3$。

根据以上信息计算（水的密度用 ${\rho }_{水}$表示）：在图乙③中，小瓶和矿石受到的浮力 $F_{浮}=$　　；矿石的密度表达式为 ${\rho }_{石}=$　　。

烧杯和盐水的总质量为 $102.6g$。将适量的盐水倒进量筒中，如图甲所示：烧杯和剩余盐水的总质量如图乙所示。则盐水的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

据报道，今年4月，天文学家观测到了一颗距离太阳约39光年的矮恒星、他们进一步用“凌星法”发现了它的一颗行星，精确测定了这颗行星的体积（为地球的2.75倍）、质量（为地球的6.6倍），并推测它是目前发现外星生命的最佳选择。可以推断，该行星 $($　　 $)$

A．能够用望远镜直接观察到

B．接受太阳光所需时间约39年

C．密度为地球的2.4倍

D．绕矮恒星运转时机械能不守恒

弹簧测力计下悬挂一个 $0.32\mathit{kg}$的重物，把重物完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数如图所示， $(g$取 $10N/\mathit{kg})$。

（1）弹簧测力计的示数为　       　 $N$。

（2）重物完全浸没在水中时受到的浮力为　       　 $N$。

（3）重物的密度为　       　 $\mathit{kg}/m^3$。

下列四种情况说法正确的是 $($　　 $)$

A．图中，物体在 $2~7s$内的平均速度为 $2m/s$

B．图中， $a$、 $b$两种物质的密度之比为 $1:4$

C．图中，物块 $M$向左做匀速直线运动，该装置的机械效率为 $75\%$

D．图中，杠杆在水平位置平衡， $\mathit{OA}:\mathit{AB}=1:2$，则 $F:G=1:2$

小丽同学想知道家里一只陶瓷茶壶的密度，她用壶盖进行实验。

（1）将壶盖放在调好的天平的左盘，往右盘放入砝码并移动游码，天平平衡时，砝码的质量和游码的位置如图甲所示，则壶盖的质量为　        　 $g$。

（2）如图乙所示，将壶盖浸没到装满水的烧杯里，然后把溢出的水倒入量筒中，测出水的体积为 $20c{m}^3$，则壶盖的密度是　      　 $g/c{m}^3$。

（3）用该方法测出壶盖的密度比真实值　        　（填“偏大”或“偏小”）。

（4）小丽接着用现有的器材对水进行探究，描绘出质量与体积关系的图线如丙图中 $A$所示。她分析后发现，由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量，导致图线 $A$未经过坐标原点。由此推断：水的质量与体积关系的图线应是　       　（选填丙图中“ $B$”、“ $C$”或“ $D$”）。

全国著名的“油茶之都”邵阳县盛产茶油，为了测量家中茶油的密度，红红同学课后在老师的指导下进行如下实验。

（1）把天平放在水平台上，将游码移到标尺的零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右” $)$调节，使天平平衡。

（2）红红同学取适量茶油倒入烧杯，用天平测烧杯和茶油的总质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示。然后将烧杯中部分茶油倒入量筒中，测出烧杯和剩余茶油的总质量 $26.2g$，则量筒中茶油的质量是　　 $g$。

（3）量筒中茶油的体积如图丙所示。请你帮红红同学计算出茶油的密度是　　 $g/c{m}^3$。

如图所示是某型起吊装置示意图。在某次打捞过程中，使用该装置将质量为 $4.8\times {10}^3\mathit{kg}$的水中物体 $A$在 $10s$的时间内匀速竖直吊起 $1m$高（物体 $A$未露出水面），电动机工作电压为 $380V$，工作电流为 $50A$，电动机对钢绳的拉力 $F_1$为 $1.9\times {10}^{4}N$，滑轮组的机械效率为 $50\%$，已知水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$．求：

$\left(1\right)$电动机在 $10s$内消耗的电能；

（2）钢绳拉力 $F_1$在 $10s$内做的功；

（3）物体 $A$所受拉力 $F_2$的大小；

（4）物体 $A$的密度。

弹簧测力计下挂着一重为 $12N$的实心小球，小球浸没在水中并静止时，弹簧测力计示数为 $7N$．此时小球受到的浮力是　　 $N$，其密度是　　 $\mathit{kg}/m^3$． $(g=10N/\mathit{kg})$