（冲刺2020）中考物理倒计时专攻32种题型16称重法测量浮力模型剖析

题型16 称重法测量浮力模型剖析

称重法测量浮力原理：通过二次拉力求差值的方法求得物体所受的浮力。

考点剖析：

已知条件：在此类题型中，一般给定的是水或已知密度的液体，且物体在液体中处于浸没状态，实验可得物体的重力G和浸没在液体中时弹簧测力计的示数F。

待求量：求解物体所受浮力、物体体积、物体的密度等物理量，也可用于测量未知液体的密度。题型一般有文字叙述题和图像题两种。

1.称重法求浮力：

2.称重法求物体体积：

3.称重法求物体密度：

例1.在“测量形状不规则实心物体密度”的实验中，小明的操作如图所示，由图可知物体浸没在水中所受浮力大小为N，该物体的体积为m3，密度为kg/m3。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

例2.如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力，则下列结论错误的是（　　）

A.石料全部没入水中时受到的浮力是500N

B.石料的体积是0.05m3

C.石料的密度是2.8×103kg/m3

D.石料的重力是14000N

例3.弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3，这个物体的密度是（）

A.1/3×103kg/m3        B.2/3×103kg/m3

C.3×103kg/m3          D.3/2×103kg/m3

变式训练1：有一个弹簧测力计挂着一个实质圆柱体，当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中（如图所示），观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示。（g=10N/kg）

试根据表中所给条件。求：

（1）当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强；

（2）圆柱体的质量；（3）圆柱体的密度。

答案：（1）0.3kg  （2）0.6N  （3）5×103kg/m3

变式训练2：如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：
（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？
（2）石料的体积是多少？（3）石料的密度是多少？

答案：（1）500N   （2）5×10-2m3（3）2.8×103Kg/m3

▲ 求未知液体的密度

方法：（1）用弹簧测力计测出物体的重力G；

（2）将物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F1；

（3）再将物体浸没在待测液体中，读出弹簧测力计的示数为F2；

（4）液体的密度。

例4.如图，石块保持静止时弹簧测力计的示数分别为F1=3N，F2=2N和F3=2.2N，已知水的密度为ρ水。

（1）根据测量的物理量可知石块浸没在水中时，受到浮力大小为N。

（2）根据测量的物理量和已知量，石块的密度ρ石=kg/m3。

（3）根据测量的物理量和已知量，可知待测液体的密度ρ液=kg/m3。

变式训练：把一重4.74N的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，把它浸没在水中时弹簧测力计的示数是4.14N，把它浸没在某液体中时弹簧测力计的示数是4.11N．则下列计算结果错误的是（　　）
A.金属块在水中受到的浮力是0.6N     B.金属块的体积是6×10-5m3
C.液体的密度是1.05×103kg/m3                D.金属的密度是6.9×103kg/m3

答案：D