北师大版八年级物理上册 质量与密度实验单元测试卷附答案
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一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题（难）
1．在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是50cm3，图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示，g取10N/kg．
（1）图2中，物块受到的浮力为______N，烧杯中液体的密度为______g/cm3．
（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线______（选填“①”、“②”或“③”）；
（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在______N处，用它测量时，待测液体密度ρ液应不超过______g/cm3；
（4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏______；
（5）原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是：______（选填选项前的字母）
A．质量为m0、密度比ρ0小的物块
B．质量为m0，密度比ρ0大的物块
C．质量比m0大而密度比ρ0小的物块
D．体积比V0小的物块．
【答案】0.5 1 ③ 1.5 3 小 AC
【解析】
【分析】
【详解】
（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，物块的重：G=1.5N，
物体在水中弹簧测力计的示数：F=1N，
物块受到的浮力：F 浮=G-F=1.5N-1N=0.5N；
根据阿基米德原理G排=F浮=0.5N，
排开液体的质量0.5=0.0550g10/GNmkggNkg排
排开液体的体积V 排=V 物=50cm 3，
液体的密度：33501/50mggcmVcm
（2）由F 浮=G-F和F 浮=ρ 液gV 排可得，F=G-ρ 液gV 排，F与ρ 液图象与③符合；
（3）当密度为零时，物块受到的浮力为零，根据F 浮=G-F，弹簧测力计的示数等于物体重力，所以它的零刻度应标在1.5N处； 物体的重力是1.5N，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N，由F 浮=ρ 液gV 排可得，
333631.5310/3/g10/5010FNkgmgcmVNkgm浮液
（4）若物块未完全浸没，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV 排则物体受到的浮力偏小，弹簧测力计示数偏大，测得液体密度值将偏小；
（5）要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度，可以减少分度值，增大重力，需要增大m 0质量，或换用密度比ρ 0小的物块，故选AC．
2．如图甲所示，A、B均为正方体，:4:1OMON，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/m水，10N/kgg。求：
(1)正方体A和B的重力之比AB:GG是多少？
(2)正方体A的密度A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)330.7510kgm；(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
BA12GOMGON
因
: 4:1OMON
故
AB142:1221GOMGON
(2)设物体A的边长为AL，物体B的边长为BL，由图丙可知，放水至D点时，物体A刚好漂浮，放水的体积为
3250cmV水
则有
2AASLLV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
3332000cm1250cm750cmV水
则有
2AASLLV浸水 ②
①+②得
2AAASLLLVV浸露水水
即
22333AAA200cm250cm750cm1000cmLLL浸露
解得
A10cmL，A7.5cmL浸，A2.5cmL露
物体B刚好浸没在水中，容器中剩余水的体积为
3332875cm2000cm875cmV水
则有
2BBSLLV水
即
223BB200cm875cmLL
解得
B5cmL
物体A漂浮时，根据平衡条件可得
AFG浮
即
AAgVgV水排
23333AAAA2AAA7.5cm1.010kgm0.7510kgm10cmLLLLLL浸浸水水
(3)未放水时，32875cmV总水，由题可知，物体A、B浸没在水中，容器中水的深度为
333AB22875cm10cm5cm20cm0.2m200cmVVVVhSS总水总
故水对容器底部压强
3331.010kgm10Nkg0.2m2.010Papgh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是330.7510kgm；
(3)放水前，水对容器底部压强p是32.010Pa。
3．小明和小华想探究一角硬币是由什么金属制成的，决定利用实验室器材测量一角硬币材料的密度。
(1)小明选取了5枚相同的硬币，采用如图所示的方法测得硬币的直径为__________cm，再将5枚相同的一角硬币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度，计算出硬币的总体积。然后，用天平测出这5枚硬币的总质量m，最后根据密度公式mV计算出硬币材料的密度，小明测得硬币的密度比真实值_______（选填“大”或“小”），简述理由_______________；
(2)小华的测量步骤是：a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，塑料碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度1h；b．将5枚相同的硬币放入塑料碗中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度2h；c．将5枚相同的硬币放入玻璃筒内的水中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度3h；
①硬币密度的表达式为________________（已知水的密度为水，用所测量的符号表示）；
②若将测量步骤b和c对调（即将沾有水的硬币放入塑料碗中），测得硬币的密度为，则__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】1.95 小 所测体积偏大 2131--hhhh水 等于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]从图中可以看到，0到7.80cm这段距离有4个直径，所以硬币的直径是
7.80cm1.95cm4d
[2][3]因为硬币的表面凹凸不平，它们重叠时有空隙，则所测的体积会偏大，根据密度公式mV可知，密度将会偏小。
(2)[4]由题意可知，只把塑料碗放进去时，碗受到的重力和浮力平衡，即
11GFgV碗浮水排
当在塑料碗中加硬币后，可得到
22GFgV碗和硬币浮水排
两式相减可得
212121----5GGFFgVVgShhG碗碗和硬币浮浮水水硬币排排
那么一个硬币的质量是
21-5GShhmg硬币水硬币
从题中条件还可以知道，1个硬币的体积是
31-5hhSV硬币
硬币密度是
2131--mhhVhh硬币硬币水硬币
[5]先进行步骤c，这时水面是h3，硬币取出后，硬币上带有一部分水，玻璃筒内的水面会下降一点，小于h1，带有水的硬币放在碗中时，这部分水的重力会让玻璃筒内的水面重新恢复为h2，那么通过公式计算出的硬币质量是正确的；先进行步骤a，再进行步骤c，则通过公式计算出的硬币体积也是正确的；根据mV可知，测得硬币的密度'。
4．利用一个烧杯、天平和适量的水，小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度。
(1)小刚同学使用天平称量物体质量，调节天平横梁平衡时，出现如图甲所示情况，他应向_____调节平衡螺母使横梁平衡；如果在称量过程中，加到最后一个砝码，出现如图甲所示情况，他应_____，最终测得小石块的质量为52g。
(2)如图乙所示：
A．往烧杯中加入适量的水；
B．把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；
C．取出小石块；测出此时烧杯和水的总质量为127g；
D．往烧杯中加水，直到_____，再测出此时烧杯和水的总质量为140g；
(3)计算出小石块的体积为_____cm3；
(4)计算出小石块的密度为_____kg/m3；
(5)在一旁观看的小敏同学认为该测量值和真实密度相比明显_____（偏大/偏小），只利用原有实验器材，改进实验步骤，即可消除这一人为偏差，其方法是_____。
【答案】左 取下最小的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡 液面与标记对齐 13
4×103 偏小 测A图装置的质量利用AD两图来计算石块体积
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据图指针指在分度盘的右侧，指针右偏时向左调节平衡螺母使天平平衡。
[2]如果在称量过程中，出现如图甲所示情况，说明所加的砝码不合适，所以应该取下所加的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡。
(2)[3]为了利用等效替代法得到体积，所以应该往烧杯中加水，直到液面与标记对齐。
(3)[4]小石块的体积为
33140g-127g13cm1g/cmmVV排石排水
(4)[5]石块的密度为
3352g4g/cm13cmmV石
(5)[6]取出石块时，石块会带出一部分水，使得测得的水的体积偏大，根据公式mV，测得的密度偏小。
[7]测A图装置的质量利用AD两图来计算石块体积可以避免这一人为偏差。
5．小明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验：
