【精选】北师大版八年级上册物理 质量与密度实验(培优篇)(Word版 含解析)
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一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.物理兴趣活动课上,老师让同学们测出一只玉石手镯的密度,如图所示。
除了此手镯,老师还提供如下器材:一架调好的天平(无砝码)、两个大小不同的烧杯、一个量筒、若干细线、一个滴管、适量的水。
实验中同学们发现由于手镯较大,无法放入量筒和小烧杯中,只能放入大烧杯中。
请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案,测出手镯的密度。
要求:(1)写出主要实验步骤及需测量的物理量;(2)写出手镯密度的数学表达式(用已知量和测得量表示)。
【答案】见解析所示【解析】【详解】(1)主要实验步骤及所需测量的物理量:①将大、小烧杯分别放在天平的两个盘中,向小烧杯中加水,利用滴管调节水量,使天平平衡;②向量筒中加水,记下水的体积为1V;③然后将手镯放在大烧杯中,量筒中的水缓慢倒入小烧杯中,利用滴管调节水量,直至横梁平衡,记下量筒中剩余水的体积为2V;此时往小烧杯加的水的质量与手镯的质量相同;④再向量筒中加入适量的水,记下水的体积为3V;⑤把大烧杯放在水平桌面上,向大烧杯中加部分水,用细线系住手镯,放入盛水的大烧杯中,用细线在此时水面处做一标记;然后取出手镯,量筒中的水缓慢倒入大烧杯中,利用滴管调节水量直至细线标记处,记下量筒中剩余水的体积为4V;(2)小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为:()12m m V Vρ==-水水,手镯的体积为:34V V V=-;则手镯的密度为:()12123434V V V VmV V V V Vρρρ--===--水水。
2.小明测一块小石块的密度,进行了如下实验∶(1)将天平放在水平桌面上,将 ___ 移至标尺左端零刻度线处,调节横梁平衡; (2)如图甲所示,小石块的质量为___g ;(3)将小石块放入盛有50m1水的量筒中,静止时液面情况如图乙所示,则小石块的密度是 ___kg/m 2;(4)若小明在第(2)步骤测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏___。
一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难)1.小明同学利用弹簧测力计测量矿石(不吸水)的密度,由于弹簧测力计量程太小,故借助电子秤来完成实验,操作步骤如下:(1)如图甲所示,烧中装适量水,置于已调零的电子秤上,电子秤的示数为1m ; (2)如图乙所示,将矿石用细线系住(细线的体积、质量忽略不计),悬挂在弹簧测力计上,浸没于水中,弹簧测力计的示数为1F =_____N ,电子秤的示数为2m ;(3)如图丙所示,取下弹簧测力计,将矿石缓慢沉入杯底,静止时电子秤的示数为3m ,则矿石的质量m 石=_____kg 。
小明根据所测数据,计算出了矿石的密度;(4)同组的小红同学仔细观察了小明的实验过程,发现在图乙所示的操作中,矿石接触到了烧杯底部,其余操作完全正确。
并指出与真实值相比,小明所测矿石密度值_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);(5)如图丁所示,小红再次重复图乙所示操作,但矿石与烧杯底部未接触,弹簧测力计的示数2F =l.8N ,那么此时电子秤的示数应该为4m =________kg ,矿石的密度为_______kg/m 3 (6)经过分析他们还知道,图乙中矿石对烧杯底部的压力为_______N(7)在实验中找到乐趣的小明再次大胆创新,提出能否在天平和量筒都没有的情况下测出石块密度。
于是他找来了大小圆柱形容器和刻度尺设计了如图的实验。
A .用刻度尺在大小柱形容器的外壁均匀标出刻度,并分别量出大小圆柱形容器直径,计算出大容器底面积为1S ,小容器底面积为2S ;B .如图甲所示,在大小容器内分别装入适量的水,将小容器放入大容器内,静止后小容器漂浮,读出此时大容器和小容器内液面深度分别为1H 、1h ;分别为2H 、2h 。
则石块的质量为__________;石块体积为_________;石块的密度为______(均用题目所给已知量进行表示,已知水的密度为ρ水)【答案】1.7 0.21 偏小 1.04 3710⨯ 0.1 211H H S ρ-⋅水() 212h h S -⋅() 211212H H S h h S ρ-⋅-⋅水()()【解析】 【分析】 【详解】(2)[1]如图乙所示,弹簧测力计的分度值为0.1N ,弹簧测力计的时数为1.7N 。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.小明和小亮都很喜欢喝绿茶饮料,学完了密度知识后他们分别用不同的方法测量饮料的密度。
(1)小明的实验操作如下:①把天平放在_____上,将_____拨至标尺左端的零刻度线处,并调节_____使天平平衡;②把饮料倒入烧杯中一部分,用天平测出烧杯和饮料的总质量是93.8g;③把烧杯中的一部分饮料倒入量筒中,如图甲所示,饮料的体积是_____cm3;④用天平测出烧杯和剩余饮料的质量,如图乙所示,量筒内饮料质量是_____g,饮料密度是_____kg/m3;(2)小亮用量筒、小试管、水、记号笔测出了饮料的密度,请将实验步骤补充完整:①在量筒中倒入适量的水,将小试管放入量筒中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对的刻度V1;②在试管内倒入适量的水,先用记号笔记录试管内水面的位置,然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对应的刻度V2;③将试管中的水倒尽,_____,然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对的刻度V3;④饮料密度的表达式:ρ饮料=_____。
(用已知量和测量量符号来表示,已知水的密度为ρ水)【答案】水平台游码横梁两端的平衡螺母 60 62.4 1.04×103再向试管中倒入饮料直到标记处3121V VV V--⋅ρ水【解析】【分析】【详解】(1)①[1][2][3]在调平天平时,应把天平放在水平台上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,并调节横梁两端的平衡螺母使天平平衡。
③[4]由图甲知,饮料的体积是60mL=60cm3。
④[5]由图乙知,烧杯及剩余饮料的质量为31.4g,则量筒内饮料的质量m =93.8g-31.4g=62.4g[6]饮料的密度333362.4g 1.04g/cm 1.0410kg/cm 60cm m V ρ====⨯ (2)③[7]小亮是利用浮力来推导物体的密度。
步骤一可求出小试管的质量,结合物体的浮沉条件及阿基米德原理知,当试管漂浮在水中时,试管的重力G 1=F 浮1=ρ水gV 1即试管的质量1111gV G m V g gρρ===水水 步骤二可求出倒入小试管中的水的体积,倒入适量水后,试管漂浮,则小试管和试管中的水的质量2222gV G m V g gρρ===水水 那么小试管中水的质量 m 水=m 2-m 1=ρ水V 2-ρ水V 1=ρ水(V 2-V 1)其体积2121()m V V V V V ρρρ-===-水水水水水 所以步骤三也应向试管中倒入饮料直到标记处,使倒入的饮料体积与倒入小试管中的水的体积相等,此时饮料的质量m 饮料=ρ水V 3-ρ水V 1=ρ水(V 3-V 1)④饮料的密度313312121()==V V m V V V V V V V ρρρ--=--水饮料水水 2.在测量石块密度的实验中,小聪同学一组的具体操作如下:测量前他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.物理兴趣活动课上,老师让同学们测出一只玉石手镯的密度,如图所示。
除了此手镯,老师还提供如下器材:一架调好的天平(无砝码)、两个大小不同的烧杯、一个量筒、若干细线、一个滴管、适量的水。
实验中同学们发现由于手镯较大,无法放入量筒和小烧杯中,只能放入大烧杯中。
请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案,测出手镯的密度。
要求:(1)写出主要实验步骤及需测量的物理量;(2)写出手镯密度的数学表达式(用已知量和测得量表示)。
【答案】见解析所示【解析】【详解】(1)主要实验步骤及所需测量的物理量:①将大、小烧杯分别放在天平的两个盘中,向小烧杯中加水,利用滴管调节水量,使天平平衡;②向量筒中加水,记下水的体积为1V;③然后将手镯放在大烧杯中,量筒中的水缓慢倒入小烧杯中,利用滴管调节水量,直至横梁平衡,记下量筒中剩余水的体积为2V;此时往小烧杯加的水的质量与手镯的质量相同;④再向量筒中加入适量的水,记下水的体积为3V;⑤把大烧杯放在水平桌面上,向大烧杯中加部分水,用细线系住手镯,放入盛水的大烧杯中,用细线在此时水面处做一标记;然后取出手镯,量筒中的水缓慢倒入大烧杯中,利用滴管调节水量直至细线标记处,记下量筒中剩余水的体积为4V;(2)小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为:()12m m V Vρ==-水水,手镯的体积为:34V V V=-;则手镯的密度为:()12123434V V V VmV V V V Vρρρ--===--水水。
2.(1)过程步骤 ①A 将m 、V 代入公式中,算出盐水的密度ρ; B 将玻璃杯里的一部分盐水倒入量筒中,测出其体积V =30cm 3; C 在玻璃杯中盛适量的盐水,用天平称出它们的总质量m 1(如下图); D 用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m 2=50.4g ; E 根据m 1、m 2算出中盐水的质量m ;以上步骤,正确的操作顺序是: ______ (填字母序号) 方法②用天平和量筒进行测量,然后求密度,运用的科学方法是______法。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物,该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水,与水无反应,具有一定的吸水性。
学完力学知识后,小华想利用所学知识测出条状物的密度。
(1)小华将天平放在桌面上,把游码移至称量标尺左端零刻线处,发现指针在分度标尺中线的右侧,他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节;(2)他取出两根完全相同的条状物,用天平测量它们的质量,天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示,这两支条状物的质量是____________________g;(3)将适量的水倒入量筒中,读出水的体积。
然后把这两支条状物轻轻放入量筒中,发现它们先是漂浮并冒出气泡,然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀),稳定后读出水和条状物的总体积。
如果用这种方法测量体积,会直接导致密度的测量值比真实值____________________ (选填“偏大”或“偏小”);(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积,他把吸足水的条状物取出擦干,放入装有34mL水的量筒中,水面对应的示数如图乙所示,则条状物的总体积是____________________cm3,密度为ρ=____________________g/cm3。
(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器,用如图丙所示的步骤测出盐水的密度,请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式;①在小圆柱形容器中倒入适量盐水,用刻度尺量出了盐水的深度为h1;②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封,放入容器中,条状物漂浮,用刻度尺量出此时盐水的深度为h2;③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中,用刻度尺量出此时盐水的深度为h3;④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示,条状物密度用“ρ”表示);(6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.小明欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端的零刻线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,应将平衡螺母向____________调节,使天平平衡;(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示,则烧杯和水的总质量为______________g;(3)如图丙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为______cm3;(4)如图丁所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为_____________kg/m3;[拓展]小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子(杯壁厚度不计)和一桶水也测出了矿石的密度。
步骤如下,请把她步骤补充完整并写出矿石密度的表达式:①将装有适量水的杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,如图1所示,用刻度尺测得杯子外侧浸入深度为h1、杯内水深为h2;②把矿石投入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,如图2所示,此时测得______________和杯内水深为h4;③已知水的密度为ρ水,则矿石密度表达式是_________________。
【答案】左 124 20 32.510⨯ 杯子外侧浸入深度为h 3 ()3142h h h h ρ--水【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]从图甲可以看到,指针往右偏,说明右边较重,这时应该将平衡螺母向左调,使天平平衡。
(2)[2]从图乙可以看到,烧杯和水的总质量是100g 20g 4g 124g m =++=烧杯和水的总质量是124g 。
一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难) 1.(1)过程步骤 ①A 将m 、V 代入公式中,算出盐水的密度ρ; B 将玻璃杯里的一部分盐水倒入量筒中,测出其体积V =30cm 3; C 在玻璃杯中盛适量的盐水,用天平称出它们的总质量m 1(如下图); D 用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m 2=50.4g ; E 根据m 1、m 2算出中盐水的质量m ;以上步骤,正确的操作顺序是: ______ (填字母序号) 方法②用天平和量筒进行测量,然后求密度,运用的科学方法是______法。
数据表格m 1/g m 2/g m Vρ/(3kg m -)(____) (____) (____) (____) (____)(2)测量平均速度 器材斜面、垫木、金属片、小车、刻度尺和______过程数据①保持斜面的坡度不变,分别测出小车通过全程AB 段和上半程AC 段的路程及所用的时间,然后计算出对应的平均速度,数据如下:结论②小车通过全程的平均速度是______m/s ;小车沿斜面向下运动时,速度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
问题讨论在测平均速度的实验中,因不便于测量时间,因此斜面应保持较______的坡度。
【答案】CBDEA 间接测量法 74.4g 50.4g 24g 30cm 3 330.810kg/m ⨯ 停表 0.8 变大 小(或缓) 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]要测出量筒中盐水的质量和体积,需首先测出玻璃杯中盐水的质量,然后将部分倒入量筒中,测出量筒中盐水的体积和剩余盐水和玻璃杯的质量,求得量筒中盐水的质量,根据密度公式可求出盐水的密度,故顺序为CBDEA 。
[2]用天平和量筒组合起来使用来测量物质的密度,运用了间接测量法。
[3]由图可知玻璃杯和盐水的总质量m 1=50g+20g+4.4g=74.4g[4]用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m 2=50.4g[5]则量筒中盐水的质量m = m 1- m 2=74.4g-50.4g=24g[6]量筒中盐水的体积V =30cm 3[7]则盐水的密度333324g 0.8g/cm 0.810kg/m 30cmm V ρ====⨯ (2)[8]在测量物体运动的平均速度时,需要测量物体运动的时间和距离,所以我们还需停表。
一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难)1.小夏居家实验,利用身边物体测量液体密度。
实验器材∶刻度尺、细绳(若干)、橡皮筋、铝块(已知铝的密度为ρ铝)、石块、容器、待测液体。
实验步骤如下∶A .如图甲,在刻度尺左端扎上橡皮筋,用细绳悬挂刻度尺,调节橡皮筋位置,使刻度尺在水平位置平衡;B .如图乙,将悬挂铝块的细绳固定于a 位置并保持不变,记录oa 长度l 1;C .如图乙,调节悬挂石块的细绳b 的位置,使刻度尺在水平位置平衡,记录ob 长度l 2;D .如图丙,将铝块浸没于待测液体中,调节右侧细绳至c 位置,使刻度尺在水平位置平衡,记录oc 长度l 3;(1)步骤A 中,橡皮筋相当于______,使刻度尺在水平位置平衡的目的是________; (2)位置c 应在位置b 的_________侧(填“左”或“右”);(3)待测液体的密度ρ液=________________(用上述已知量和测量量表示); (4)若将步骤D 与步骤C 顺序对调,会导致密度测量值偏_____________。
【答案】平衡螺母 可方便测量力臂 左 321l l ρ⎛⎫- ⎪⎝⎭铝 大【解析】 【分析】 【详解】(1) [1]为使杠杆在水平位置平衡,需要调节橡皮筋位置,因此橡皮筋相当于平衡螺母。
[2]使刻度尺在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,可方便测量力臂。
(2)[3] 将铝块浸没于待测液体中,铝块受到浮力的作用,对杠杆的拉力减小,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知c 应在b 的左侧。
(3)[4]当刻度尺在空气当中平衡时,由杠杆平衡条件可得12=G l G l 石铝12=G l G l 铝石 ①将铝块浸没于待测液体中,此时()13=GF lG l -石铝浮31=G l F G l -石浮铝 带入①式可得13132121==G l l G l l l F G G l l l --铝铝浮铝铝 1321=Vgl l Vg Vg l l ρρρ-铝液铝则13332122===1l l l l l l l l ρρρρρρ⎛⎫--- ⎪⎝⎭铝铝液铝铝铝(4)[5] 若将步骤D 与步骤C 顺序对调,则因石块沾有水,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知,测得的l 2变大,但由32=1l l ρρ⎛⎫- ⎪⎝⎭液铝可知会导致密度测量值偏大。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.小明和小亮都很喜欢喝绿茶饮料,学完了密度知识后他们分别用不同的方法测量饮料的密度。
(1)小明的实验操作如下:①把天平放在_____上,将_____拨至标尺左端的零刻度线处,并调节_____使天平平衡;②把饮料倒入烧杯中一部分,用天平测出烧杯和饮料的总质量是93.8g;③把烧杯中的一部分饮料倒入量筒中,如图甲所示,饮料的体积是_____cm3;④用天平测出烧杯和剩余饮料的质量,如图乙所示,量筒内饮料质量是_____g,饮料密度是_____kg/m3;(2)小亮用量筒、小试管、水、记号笔测出了饮料的密度,请将实验步骤补充完整:①在量筒中倒入适量的水,将小试管放入量筒中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对的刻度V1;②在试管内倒入适量的水,先用记号笔记录试管内水面的位置,然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对应的刻度V2;③将试管中的水倒尽,_____,然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对的刻度V3;④饮料密度的表达式:ρ饮料=_____。
(用已知量和测量量符号来表示,已知水的密度为ρ水)【答案】水平台游码横梁两端的平衡螺母 60 62.4 1.04×103再向试管中倒入饮料直到标记处3121V VV V--⋅ρ水【解析】【分析】【详解】(1)①[1][2][3]在调平天平时,应把天平放在水平台上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,并调节横梁两端的平衡螺母使天平平衡。
③[4]由图甲知,饮料的体积是60mL=60cm3。
④[5]由图乙知,烧杯及剩余饮料的质量为31.4g,则量筒内饮料的质量m =93.8g-31.4g=62.4g[6]饮料的密度333362.4g 1.04g/cm 1.0410kg/cm 60cm m V ρ====⨯ (2)③[7]小亮是利用浮力来推导物体的密度。
步骤一可求出小试管的质量,结合物体的浮沉条件及阿基米德原理知,当试管漂浮在水中时,试管的重力G 1=F 浮1=ρ水gV 1即试管的质量1111gV G m V g gρρ===水水 步骤二可求出倒入小试管中的水的体积,倒入适量水后,试管漂浮,则小试管和试管中的水的质量2222gV G m V g gρρ===水水 那么小试管中水的质量m 水=m 2-m 1=ρ水V 2-ρ水V 1=ρ水(V 2-V 1)其体积2121()m V V V V V ρρρ-===-水水水水水所以步骤三也应向试管中倒入饮料直到标记处,使倒入的饮料体积与倒入小试管中的水的体积相等,此时饮料的质量m 饮料=ρ水V 3-ρ水V 1=ρ水(V 3-V 1)④饮料的密度313312121()==V V m V V V V V V V ρρρ--=--水饮料水水2.小明测一块小石块的密度,进行了如下实验∶(1)将天平放在水平桌面上,将 ___ 移至标尺左端零刻度线处,调节横梁平衡;(2)如图甲所示,小石块的质量为___g ;(3)将小石块放入盛有50m1水的量筒中,静止时液面情况如图乙所示,则小石块的密度是 ___kg/m 2;(4)若小明在第(2)步骤测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏___。
一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难)1.小夏居家实验,利用身边物体测量液体密度。
实验器材∶刻度尺、细绳(若干)、橡皮筋、铝块(已知铝的密度为ρ铝)、石块、容器、待测液体。
实验步骤如下∶A .如图甲,在刻度尺左端扎上橡皮筋,用细绳悬挂刻度尺,调节橡皮筋位置,使刻度尺在水平位置平衡;B .如图乙,将悬挂铝块的细绳固定于a 位置并保持不变,记录oa 长度l 1;C .如图乙,调节悬挂石块的细绳b 的位置,使刻度尺在水平位置平衡,记录ob 长度l 2;D .如图丙,将铝块浸没于待测液体中,调节右侧细绳至c 位置,使刻度尺在水平位置平衡,记录oc 长度l 3;(1)步骤A 中,橡皮筋相当于______,使刻度尺在水平位置平衡的目的是________;(2)位置c 应在位置b 的_________侧(填“左”或“右”);(3)待测液体的密度ρ液=________________(用上述已知量和测量量表示);(4)若将步骤D 与步骤C 顺序对调,会导致密度测量值偏_____________。
【答案】平衡螺母 可方便测量力臂 左 321l l ρ⎛⎫- ⎪⎝⎭铝 大 【解析】【分析】【详解】(1) [1]为使杠杆在水平位置平衡,需要调节橡皮筋位置,因此橡皮筋相当于平衡螺母。
[2]使刻度尺在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,可方便测量力臂。
(2)[3] 将铝块浸没于待测液体中,铝块受到浮力的作用,对杠杆的拉力减小,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知c 应在b 的左侧。
(3)[4]当刻度尺在空气当中平衡时,由杠杆平衡条件可得12=G l G l 石铝12=G l G l 铝石 ① 将铝块浸没于待测液体中,此时()13=G Fl G l -石铝浮31=G l F G l -石浮铝 带入①式可得13132121==G l l G l l l F G G l l l --铝铝浮铝铝 1321=Vgl l Vg Vg l l ρρρ-铝液铝则 13332122===1l l l l l l l l ρρρρρρ⎛⎫--- ⎪⎝⎭铝铝液铝铝铝 (4)[5] 若将步骤D 与步骤C 顺序对调,则因石块沾有水,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知,测得的l 2变大,但由32=1l l ρρ⎛⎫- ⎪⎝⎭液铝 可知会导致密度测量值偏大。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物,该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水,与水无反应,具有一定的吸水性。
学完力学知识后,小华想利用所学知识测出条状物的密度。
(1)小华将天平放在桌面上,把游码移至称量标尺左端零刻线处,发现指针在分度标尺中线的右侧,他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节;(2)他取出两根完全相同的条状物,用天平测量它们的质量,天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示,这两支条状物的质量是____________________g;(3)将适量的水倒入量筒中,读出水的体积。
然后把这两支条状物轻轻放入量筒中,发现它们先是漂浮并冒出气泡,然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀),稳定后读出水和条状物的总体积。
如果用这种方法测量体积,会直接导致密度的测量值比真实值____________________ (选填“偏大”或“偏小”);(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积,他把吸足水的条状物取出擦干,放入装有34mL水的量筒中,水面对应的示数如图乙所示,则条状物的总体积是____________________cm3,密度为ρ=____________________g/cm3。
(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器,用如图丙所示的步骤测出盐水的密度,请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式;①在小圆柱形容器中倒入适量盐水,用刻度尺量出了盐水的深度为h1;②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封,放入容器中,条状物漂浮,用刻度尺量出此时盐水的深度为h2;③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中,用刻度尺量出此时盐水的深度为h3;④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示,条状物密度用“ρ”表示);(6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.学习了密度知识以后,小明和小华用如下实验测盐水的密度:(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____移动;(2)他们用天平测出空烧杯的质量为24.4g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示,则烧杯中盐水的质量为_____g,盐水的密度为_____kg/m3,他们用这种方法测出的盐水密度会_____(选填“偏大”或“偏小”);(3)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出盐水的密度。
于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;②将一个烧杯_____,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;③用另一个烧杯装满盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为m2;④则盐水的密度表达式ρ=_____(已知水的密度为ρ水)。
【答案】右 45.2 1.13×103偏大装满水2010m mm mρ--水【解析】【分析】【详解】(1)[1]指针偏向分度盘的左侧,应向右调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)[2]由图甲可知,烧杯与盐水的总质量50g+10g+5g+4.6g69.6gm总==量筒中盐水的质量69.6g24.4g45.2gm m m总杯=﹣=﹣=[3]由图乙所示量筒可知,量筒中盐水的体积340ml40cmV==盐水的密度333345.2g1.13g/cm 1.1310kg/m40cmmVρ====⨯[4]当将烧杯中的液体倒入量筒中,会有液体沾在烧杯壁上,而倒不干净,因此所测的体积会偏小,根据公式m Vρ=得,测得的密度比真实值偏大。
(3)[5][6]小华不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出盐水的密度:①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为1m,则水的质量10m m m水=﹣由mVρ=可求得,水的体积10m mVρ-=水③用另一个烧杯装满盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为2m,则盐水的质量20m m m盐水=﹣烧杯内水的体积等于盐水的体积。
一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难) 1.在“测量液体的密度”实验中:(1)把天平放在水平桌面上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡.(2)将装有适量某液体的小杯子放在天平的左盘上,天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,若小杯子的质量为20g ,则小杯子中液体的质量为_____g ,然后将小杯子中的液体全部倒入量筒中,液面到达的位置如图丙所示,则量筒中液体的体积为_____cm 3,由此可计算出液体的密度为_____kg/m 3.(3)此次实验操作测得的液体密度值偏_____(选填“大”或“小”),原因是_____.【答案】右 16.4 20 0.82×103kg/m 3; 大 杯子内壁上有少量的残留液体,测得的体积偏小 【解析】 【分析】根据题中“应将平衡螺母向”“小杯子中液体的质量为”“量筒中液体的体积为”“ 计算出液体的密度为”可知,本题考查测量液体密度的实验,运用天平、量筒的使用规则,及密度公式分别进行判断和计算. 【详解】(1)图甲中指针向左偏,应把平衡螺母向右调,直到横梁水平平衡. (2)图乙中烧杯和液体的总质量:m 总=20g+10g+5g+1.4g =36.4g , 小杯子中液体的质量:m =m 总﹣m 杯=36.4g ﹣20g =16.4g ; 图丙量筒中液体的体积:V =20mL =20cm 3, 液体的密度:333316.4g 0.82g/cm 0.8210kg/m 20cmm V ρ====⨯; (3)将小杯子中的液体全部倒入量筒时,杯子内壁上有少量的残留液体,测得的体积偏小,根据密度公式mVρ=可知,测得的液体密度值偏大.2.为了研究物质的某种特性,某同学分别用甲、乙、丙三种不同的金属做实验。
实验时,他用量筒和天平分别测出甲(或乙或丙)金属在不同体积时的质量。
下表记录的是实验测得的数据。
一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难)1.“五一节”期间,李老师去重庆矿石公园游玩时拾到了一块具有吸水性的小矿石(ρ石>ρ水)并带回了学校,同学们对这块小矿石很好奇,于是李老师提议大家用学过的物理知识来测量它的密度。
老师为同学们提供了以下器材:天平(含砝码)、量筒、细线、水、烧杯等。
(1)方案一:小方同学利用天平和量筒来测量小矿石的密度,主要实验步骤如下: ① 调节天平时,先将天平置于_____桌面上,把游码移到称量标尺左端零刻度线处,指针静止时的位置如图甲所示。
此时应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直到天平平衡;② 将小矿石放在左盘,向右盘加减砝码,直至天平再次平衡时,右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示,由此可知,小矿石的质量m 为_____g ;③ 在量筒中倒入适量的水,然后用细线拴住小矿石缓慢浸没入水中,放入小矿石前、后水面如图丙所示,由此可知,小矿石的体积为_____cm 3; ④ 该小矿石的密度为_____kg/m 3;(2)方案二:小东同学在小方同学的实验基础上,利用图丁所示的实验器材,按以下的步骤也测出了这块小矿石的密度。
① 将烧杯中装入适量的水,用天平测出杯和水的总质量为 m 1;② 将量筒中已浸没足够长时间的矿石提出,迅速将矿石表面的水擦去并浸没在图丁的水中(石块未接触烧杯底且水未溢出),天平平衡时示数为m 2;③ 矿石密度的表达式ρ石=_____ (用m ,m 1,m 2及水的密度ρ水表示);(3)不计细线的影响,上述两种测量方案中,误差相对较小的是方案_____(选填“一”或“二”)。
若用另外一种方案,则密度的测量值跟准确值相比会偏_____(选填“大”或“小”)。
【答案】水平 左 39 15 32.610⨯ 21-m m m ρ水 二 大【解析】 【详解】(1)[1][2]调节天平时,先将天平置于水平桌面上;从图甲可以看到,指针往右偏,说明右端较重,此时应将平衡螺母向左调节,直到天平平衡。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.学习了密度知识以后,小明和小华用如下实验测盐水的密度:(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____移动;(2)他们用天平测出空烧杯的质量为24.4g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示,则烧杯中盐水的质量为_____g,盐水的密度为_____kg/m3,他们用这种方法测出的盐水密度会_____(选填“偏大”或“偏小”);(3)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出盐水的密度。
于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;②将一个烧杯_____,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;③用另一个烧杯装满盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为m2;④则盐水的密度表达式ρ=_____(已知水的密度为ρ水)。
【答案】右 45.2 1.13×103偏大装满水2010m mm mρ--水【解析】【分析】【详解】(1)[1]指针偏向分度盘的左侧,应向右调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)[2]由图甲可知,烧杯与盐水的总质量50g+10g+5g+4.6g69.6gm总==量筒中盐水的质量69.6g24.4g45.2gm m m总杯=﹣=﹣=[3]由图乙所示量筒可知,量筒中盐水的体积340ml40cmV==盐水的密度333345.2g1.13g/cm 1.1310kg/m40cmmVρ====⨯[4]当将烧杯中的液体倒入量筒中,会有液体沾在烧杯壁上,而倒不干净,因此所测的体积会偏小,根据公式m Vρ=得,测得的密度比真实值偏大。
(3)[5][6]小华不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出盐水的密度:①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为1m,则水的质量10m m m水=﹣由mVρ=可求得,水的体积10m mVρ-=水③用另一个烧杯装满盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为2m,则盐水的质量20m m m盐水=﹣烧杯内水的体积等于盐水的体积。
一、选择题1.小强想完成更多实验课题,现在他选用了天平、量简和水,选择了这样一些课题:①测量牛奶的密度,②鉴别金戒指的真伪,③测定一捆铜导线的长度,④鉴定小铜球是空心的还是实心的,⑤测定一大堆大头针的数目(其中③、⑤总质量不超过天平量程)。
你认为他最多能够完成()A.①②B.①②④C.①②④⑤D.①②③④⑤2.甲、乙两物体,其质量m甲、m乙之比为2∶3,体积V甲、V乙之比为4∶3。
则它们的密度之比ρ甲∶ρ乙为()A.1∶2B.2∶1C.8∶9D.9∶83.亲爱的同学,下面有关你现在身体的四个物理量,最接近实际的是()A.身高18.0m B.体温37℃C.质量480g D.心跳每秒80次4.小融用天平、量筒和水等器材测干燥的小石块(具有吸水性)的密度时,进行了下列操作:①用调好的天平测出干燥的小石块的质量60g;②将干燥的小石块用细线吊着,慢慢放入装满水的溢水杯中,稳定后,溢水杯中的水面仍与杯口齐平,测出溢出水的体积为21cm3;③将小石块从杯中取出,用调好的天平测出其质量64g。
假设小石块吸水前后体积不发生变化,不考虑石块表面附着的少许水,下列说法正确的是()A.小石块所吸收水的质量为25gB.小石块的体积为21cm3C.干燥小石块的密度为2.4g/cm3D.以上说法都不正确5.用容器盛某种液体,测得液体体积V与液体和容器总质量m的关系如图线段AB所示,请你观察图像,根据图像可知()①容器的质量是20g②液体的密度是3×103kg/m3③5L这种液体的质量为5kg④这种液体可能是水A.只有①②正确B.只有②③正确C.只有①④正确D.只有③④都正确6.下列数据最接近生活实际的是()A.普通中学生步行的速度约为8m/sB.一名普通初中学生的质量约为1.5tC.一支铅笔的长度约为0.8mD.一个鸡蛋的质量约为55g7.12月3日24时,我国进行2020年的第二十三次汽柴油调价。
本次调价每吨汽油上调250元,折合每升92号汽油上调0.20元。
一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难)1.小刚在测量食用油密度的实验中,先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端“0”刻度线后指针位置如图甲所示,他随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯,在右盘中加入砝码,并移动游码,使天平平衡,测得烧杯和食用油的总质量为87.8g :(1)随后,他提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油,再将烧杯放回天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平再次平衡,于是他计算得出食用油的密 度为___________kg/m 3;(2)在开始测量质量前,小刚没有调节天平平衡,这使他第一次测得的烧杯和食用油的总质量_____(选填“偏大”“不变”或“偏小”),在(1)中测得的食用油密度____(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】330.910kg/m ⨯ 偏小 不变【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油后,剩余的烧杯和食用油的质量如图乙所示为50g 10g 0.8g 60.8g m =++=量筒中食用油的质量为87.8g 60.8g 27g m '=-=食用油的密度为333327g 0.9g/cm 0.910kg/m 30cmm V ρ====⨯ (2)[2][3]由甲图可知,指针指向分度盘的右侧,说明右侧的质量大,没有调节天平平衡,使得称量的物体的质量会偏小,因为两次测得烧杯和食用油(烧杯和剩余食用油)的总质量都偏小,且偏小程度相同,导致量筒中食用油的质量测量准确,体积不变,故测出的密度不变。
2.某物理兴趣小组需要测量某樱桃酒的密度。
他们利用天平和量筒进行了测量,实验过程如下:A 、用已调平衡的天平测出烧杯的质量为m 1;B 、向烧杯中倒入适量的樱桃酒,测出烧杯和樱桃酒的总质量m 2;C 、将烧杯中的樱桃酒全部倒入量筒中,读出量简中樱桃酒的体积V 。
(1)该小组测量樱桃酒密度的原理是:_________。
八年级物理上册全册全套试卷(培优篇)(Word版含解析)一、初二物理机械运动实验易错压轴题(难)1.如图甲是测平均速度的实验装置。
(1)实验的原理是___________;(2)实验中为了便于测量小车的运动时间,斜面应保持___________(选填“较小”或“较大”)坡度;(3)由实验测量可知,小车通过上半程的平均速度___________(选填“小于”“大于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度,表明小车做的是___________(选填“匀速”或“加速”)运动;(4)实验过程中某一时刻秒表示数如图乙所示,则读数为___________s。
【来源】山东省潍坊市昌乐县2019-2020学年八年级(上)期中学业质量检测物理试题【答案】svt=较小小于加速 337.5s【解析】【分析】(1)实验的原理是svt =。
(2)若要计时方便,应使所用的时间长些。
(3)小车在下滑过程中做加速运动。
(4)秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和。
【详解】(1)[1]测平均速度的实验原理是svt =。
(2)[2]斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应较小。
(3)[3][4]由实验测量可知,小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度,小车做的是加速运动。
(4)[5]由图可知:在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,所以分针指示的时间为5min;偏向“6”一侧,说明大表盘的读数应读大于30s;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在37.5s处,所以秒针指示的时间为37.5s,则该秒表的读数为5min+37.5s=300s+37.5s=337.5s2.做分组实验时,老师要求学生完成实验报告单,下面是做测量小车的平均速度时的实验报告单(摘要)。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.小明欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端的零刻线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,应将平衡螺母向____________调节,使天平平衡;(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示,则烧杯和水的总质量为______________g;(3)如图丙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为______cm3;(4)如图丁所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为_____________kg/m3;[拓展]小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子(杯壁厚度不计)和一桶水也测出了矿石的密度。
步骤如下,请把她步骤补充完整并写出矿石密度的表达式:①将装有适量水的杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,如图1所示,用刻度尺测得杯子外侧浸入深度为h1、杯内水深为h2;②把矿石投入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,如图2所示,此时测得______________和杯内水深为h4;③已知水的密度为ρ水,则矿石密度表达式是_________________。
【答案】左 124 20 32.510⨯ 杯子外侧浸入深度为h 3 ()3142h h h h ρ--水【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]从图甲可以看到,指针往右偏,说明右边较重,这时应该将平衡螺母向左调,使天平平衡。
(2)[2]从图乙可以看到,烧杯和水的总质量是100g 20g 4g 124g m =++=烧杯和水的总质量是124g 。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.如图甲所示,A、B均为正方体,:4:1OM ON=,杠杆在水平位置平衡。
取下A、B,将A下表面的中心与B上表面的中心用忽略形变的细线相连,A在上B在下,放入足够高且底部带放水阀(体积可忽略)的长方体容器中,关闭阀门,加入一定量的水后,A 的上表面刚好与水面相平,此时细线处于紧绷状态,如图乙所示。
然后缓慢放出容器中的水直至放完,放水过程中,A始终在B的正上方。
测得整个放水过程中B对容器内底面的压力F随放出水的体积变化的图像如图丙所示。
不计杠杆滑轮及细线的重力及摩擦,细线体积不计,物体A、B不吸水。
已知长方体容器内底面积2200cmS=;331.010kg/mρ=⨯水,10N/kgg=。
求:(1)正方体A和B的重力之比A B:G G是多少?(2)正方体A的密度Aρ是多少?(3)放水前,水对容器底部压强p是多大?【答案】(1)2:1;(2)330.7510kg m⨯;(3)32.010Pa⨯【解析】【分析】【详解】(1)由甲图可知,根据杠杆平衡条件可得B A12G OM G ON⨯=⨯因:4:1OM ON=故AB142:1221G OMG ON==⨯=(2)设物体A的边长为A L,物体B的边长为B L,由图丙可知,放水至D点时,物体A刚好漂浮,放水的体积为3250cm V =水则有()2AA S L LV -⨯=露水 ①继续放水至E 点,物体A 受的浮力不变,当继续放水至F 点时,物体A 浸在水中,放出的水体积为3332000cm 1250cm 750cm V '=-=水则有()2AA S L LV '-⨯=浸水 ②①+②得()()2AA A S L LL V V '-⨯+=+浸露水水即()()22333A A A 200cm250cm 750cm 1000cm L L L -⨯+=+=浸露 解得A 10cm L =,A 7.5cm L =浸,A 2.5cm L =露物体B 刚好浸没在水中,容器中剩余水的体积为3332875cm 2000cm 875cm V ''=-=水则有()2BBS L LV ''-⨯=水即()223B B 200cm875cm L L -⨯= 解得B 5cm L =物体A 漂浮时,根据平衡条件可得A F G =浮即A A gV gV ρρ=水排23333A A A A 2A A A 7.5cm 1.010kg m 0.7510kg m 10cmL L L L L L ρρρ=⋅=⋅=⨯⨯=⨯浸浸水水(3)未放水时,32875cm V =总水,由题可知,物体A 、B 浸没在水中,容器中水的深度为()()333A B 22875cm 10cm 5cm 20cm 0.2m 200cmV V V V h S S ++++=====总水总 故水对容器底部压强3331.010kg m 10N kg 0.2m 2.010Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯水答:(1)正方体A 和B 的重力之比2:1; (2)正方体A 的密度A ρ是330.7510kg m ⨯; (3)放水前,水对容器底部压强p 是32.010Pa ⨯。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.如图甲所示,A、B均为正方体,:4:1OM ON=,杠杆在水平位置平衡。
取下A、B,将A下表面的中心与B上表面的中心用忽略形变的细线相连,A在上B在下,放入足够高且底部带放水阀(体积可忽略)的长方体容器中,关闭阀门,加入一定量的水后,A 的上表面刚好与水面相平,此时细线处于紧绷状态,如图乙所示。
然后缓慢放出容器中的水直至放完,放水过程中,A始终在B的正上方。
测得整个放水过程中B对容器内底面的压力F随放出水的体积变化的图像如图丙所示。
不计杠杆滑轮及细线的重力及摩擦,细线体积不计,物体A、B不吸水。
已知长方体容器内底面积2200cmS=;331.010kg/mρ=⨯水,10N/kgg=。
求:(1)正方体A和B的重力之比A B:G G是多少?(2)正方体A的密度Aρ是多少?(3)放水前,水对容器底部压强p是多大?【答案】(1)2:1;(2)330.7510kg m⨯;(3)32.010Pa⨯【解析】【分析】【详解】(1)由甲图可知,根据杠杆平衡条件可得B A12G OM G ON⨯=⨯因:4:1OM ON=故AB142:1221G OMG ON==⨯=(2)设物体A的边长为A L,物体B的边长为B L,由图丙可知,放水至D点时,物体A刚好漂浮,放水的体积为3250cm V =水则有()2AA S L LV -⨯=露水 ①继续放水至E 点,物体A 受的浮力不变,当继续放水至F 点时,物体A 浸在水中,放出的水体积为3332000cm 1250cm 750cm V '=-=水则有()2AA S L LV '-⨯=浸水 ②①+②得()()2AA A S L LL V V '-⨯+=+浸露水水即()()22333A A A 200cm250cm 750cm 1000cm L L L -⨯+=+=浸露 解得A 10cm L =,A 7.5cm L =浸,A 2.5cm L =露物体B 刚好浸没在水中,容器中剩余水的体积为3332875cm 2000cm 875cm V ''=-=水则有()2BBS L LV ''-⨯=水即()223B B 200cm875cm L L -⨯= 解得B 5cm L =物体A 漂浮时,根据平衡条件可得A F G =浮即A A gV gV ρρ=水排23333A A A A 2A A A 7.5cm 1.010kg m 0.7510kg m 10cmL L L L L L ρρρ=⋅=⋅=⨯⨯=⨯浸浸水水(3)未放水时,32875cm V =总水,由题可知,物体A 、B 浸没在水中,容器中水的深度为()()333A B 22875cm 10cm 5cm 20cm 0.2m 200cmV V V V h S S ++++=====总水总 故水对容器底部压强3331.010kg m 10N kg 0.2m 2.010Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯水答:(1)正方体A 和B 的重力之比2:1; (2)正方体A 的密度A ρ是330.7510kg m ⨯; (3)放水前,水对容器底部压强p 是32.010Pa ⨯。
2.“五一节”期间,李老师去重庆矿石公园游玩时拾到了一块具有吸水性的小矿石(ρ石>ρ水)并带回了学校,同学们对这块小矿石很好奇,于是李老师提议大家用学过的物理知识来测量它的密度。
老师为同学们提供了以下器材:天平(含砝码)、量筒、细线、水、烧杯等。
(1)方案一:小方同学利用天平和量筒来测量小矿石的密度,主要实验步骤如下: ① 调节天平时,先将天平置于_____桌面上,把游码移到称量标尺左端零刻度线处,指针静止时的位置如图甲所示。
此时应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直到天平平衡;② 将小矿石放在左盘,向右盘加减砝码,直至天平再次平衡时,右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示,由此可知,小矿石的质量m 为_____g ;③ 在量筒中倒入适量的水,然后用细线拴住小矿石缓慢浸没入水中,放入小矿石前、后水面如图丙所示,由此可知,小矿石的体积为_____cm 3; ④ 该小矿石的密度为_____kg/m 3;(2)方案二:小东同学在小方同学的实验基础上,利用图丁所示的实验器材,按以下的步骤也测出了这块小矿石的密度。
① 将烧杯中装入适量的水,用天平测出杯和水的总质量为 m 1;② 将量筒中已浸没足够长时间的矿石提出,迅速将矿石表面的水擦去并浸没在图丁的水中(石块未接触烧杯底且水未溢出),天平平衡时示数为m 2;③ 矿石密度的表达式ρ石=_____ (用m ,m 1,m 2及水的密度ρ水表示);(3)不计细线的影响,上述两种测量方案中,误差相对较小的是方案_____(选填“一”或“二”)。
若用另外一种方案,则密度的测量值跟准确值相比会偏_____(选填“大”或“小”)。
【答案】水平 左 39 15 32.610⨯ 21-m m m ρ水 二 大【解析】【详解】(1)[1][2]调节天平时,先将天平置于水平桌面上;从图甲可以看到,指针往右偏,说明右端较重,此时应将平衡螺母向左调节,直到天平平衡。
[3]从图乙可以看到,小矿石的质量是35g 4g 39g m =+=[4]从图丙可以看到,小矿石的体积是345mL -30mL 15mL 15cm V ===[5]该小矿石的密度是333339g 2.6g/cm 2.610kg/m 15cmm V ρ====⨯ (2)[6]由题意可知,当矿石放入烧杯后排开水的质量是21-m m m =排所以排开水的体积是21-m m V ρ=排水矿石完全浸没,所以V V =矿石排,矿石的密度是21-m mV m m ρρ==水石石(3)[7][8]在方案一,把矿石放入量筒内水中时,因为矿石吸水,所以导致测量出的矿石的体积偏小,根据mVρ=可知,计算出的矿石密度偏大,方案二中矿石在水中浸泡过,不再有此种情况,所以方案二测量值更准确。
3.(1)数据表格m 1/g m 2/g m Vρ/(3kg m -)(____) (____) (____) (____) (____)(2)测量平均速度 器材斜面、垫木、金属片、小车、刻度尺和______过程数据①保持斜面的坡度不变,分别测出小车通过全程AB 段和上半程AC 段的路程及所用的时间,然后计算出对应的平均速度,数据如下:结论②小车通过全程的平均速度是______m/s ;小车沿斜面向下运动时,速度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
问题讨论在测平均速度的实验中,因不便于测量时间,因此斜面应保持较______的坡度。
【答案】CBDEA 间接测量法 74.4g 50.4g 24g 30cm 3 330.810kg/m ⨯ 停表 0.8 变大 小(或缓) 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]要测出量筒中盐水的质量和体积,需首先测出玻璃杯中盐水的质量,然后将部分倒入量筒中,测出量筒中盐水的体积和剩余盐水和玻璃杯的质量,求得量筒中盐水的质量,根据密度公式可求出盐水的密度,故顺序为CBDEA 。
[2]用天平和量筒组合起来使用来测量物质的密度,运用了间接测量法。
[3]由图可知玻璃杯和盐水的总质量m 1=50g+20g+4.4g=74.4g[4]用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m 2=50.4g[5]则量筒中盐水的质量m = m 1- m 2=74.4g-50.4g=24g[6]量筒中盐水的体积V =30cm 3[7]则盐水的密度333324g 0.8g/cm 0.810kg/m 30cmm V ρ====⨯ (2)[8]在测量物体运动的平均速度时,需要测量物体运动的时间和距离,所以我们还需停表。
[9]由表格可知小车通过全程的路程和时间,则通过全程的平均速度AB AB AB 0.96m0.8m/s 1.2s s v t === [10]小车通过AC 段的平均速度AC AC AC 0.48m0.6m/s 0.8ss v t === 小车通过CB 段的平均速度CB AB AC CB CB AB AC 0.96m 0.48m 1.2m/s 1.2s 0.8ss s s v t t t --====-- 根据小车通过AC 、CB 段的平均速度可知小车沿斜面向下运动时,速度变大。
[11]在测平均速度的实验中,为了时间的测量方便,斜面的坡度应该小(或缓)一些。
4.小阳放学回家帮妈妈给小妹妹冲奶粉,他想知道奶粉的密度,于是他取了点奶粉,做了如下 实验。
(1)在调节天平横梁平衡时,发现指针的位置如图甲,他应将平衡螺母向______(左/右) 移动;(2)小阳用调节好的天平测奶粉的质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量为______g 。
他用如图 丙方法测出奶粉的体积,则奶粉的密度是______g/cm 3;(3)小阳猜想没有量筒也可测出奶粉的密度,于是他找来一个圆柱形的平底薄壁小玻璃瓶(可 竖直漂浮在水面)、刻度尺、大碗和水,并设计如下实验:①在玻璃瓶内装入适量的奶粉,轻轻摇晃,使其表面水平,测出奶粉的高度h 1; ②将装有奶粉的玻璃瓶放入装有适量水的大碗中,使其竖直漂浮,测出玻璃瓶浸入水中的深度h 2;③将奶粉倒出,把玻璃瓶放入装水的大碗中,仍竖直漂浮,测出玻璃瓶浸入水中的深h 3;④奶粉密度表达式ρ=______(用已知量和测量量表示,水的密度用ρ水 表示); ⑤实验中发现玻璃瓶中的奶粉很难倒净,这会导致所测的密度值偏______。
【答案】右 25 2.74 231h h h ρ-水 小 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]图中显示指针向左偏,根据“右偏左调,左偏右调”的规则,应将平衡螺母向右调。
(2)[2]右盘中有两个砝码,一个20g ,另一个5g ,所以右盘中砝码的质量为25g 。
[3]天平使用时,左托盘放称量物,右托盘放砝码,物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数,所以奶粉的质量为205 2.427.4m g g g g =++=由图丙知奶粉的体积为310cm ,所以奶粉的密度为3327.4 2.74/cm 10cmm g g V ρ=== (3)④[4]奶粉的重力等于浮力的变化量23==()G F g V gs h h ρρ∆∆=-奶浮水水奶粉的质量2323()=()gs h h G m s h h g gρρ-==-水奶奶水 奶粉的密度232311()==s h h m h h V sh h ρρρ--=水奶奶水奶⑤[5]因为奶粉很难倒净,所以测得奶粉的质量就偏小,而体积不变,根据密度计算公式mVρ= 可知,这会导致所测的密度值偏小。
5.小明学习了《物理》八年级下册内容后,想测量妈妈所戴手镯的密度。