北京北关中学物理质量与密度实验专题练习(解析版)
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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.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m Vρ=可知,测得的液体密度值偏大.3.小明测一石块的密度,实验步骤如下:(1)在调节天平时,他先将天平放在__________台面上,再将游码移至“0”刻度处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;(2)小明用调好的天平测石块的质量,天平平衡时,右盘中所加砝码的质量和游码的位置如图乙所示,石块的质量为______g ;由于石块比较大,无法直接放入量筒测量体积,故他采用如图丙所示的方法,①往烧杯中放入适量的水;②将石块浸没入烧杯,稳走后在水面位置作标记;③取出石块;④用量筒取水缓慢倒入烧杯,让水面回升到标记处时;倒水前后量简液面分别如图丁所示,则石块的体积为_________mL ;(3)根据以上步骤,可以测得石块的密度为_________kg/m 3;若此石块会吸水,则所测得的密度值会______________。
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。
第06讲—密度和质量2023年中考物理一轮复习讲练测学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.丽丽同学在测量一个鸡蛋的质量前,无论如何也不能将天平调节平衡,指针向右偏,于是他向左盘放入质量为0.5g的石子,天平就平衡了。
如图,在测量过程中,鸡蛋放入左盘,再向右盘放入砝码,调节游码,此时天平再次平衡,则此鸡蛋的实际质量是()A.61.5g B.60.5g C.61g D.60g【答案】C【详解】在左盘中放入质量为0.5g的石子后天平平衡,相当于调节平衡螺母使天平平衡,这样再使用该天平测量,左盘中鸡蛋的质量等于右盘中砝码的质量加上游码显示的质量。
即鸡蛋的实际质量为m=60g+1g=61g故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.下列数值最接近实际情况的是A.课桌的高度为8m B.一位中学生的质量为50kgC.人步行的速度为6m/s D.人体感觉舒适的气温为37℃【答案】B【详解】A.中学生的身高在160cm左右,一张课桌的高度约为中学生身高的一半,约在80cm=0.8m左右,故A不合实际;B.成年人的质量在70kg左右,中学生的质量比成年人小一些,一名初中生的质量约为50kg,故B符合实际;C .成年人的步行速度约为4km/h=4×13.6m/s≈1.1m/s 左右,6m/s 太快了,故C 不符合实际;D .人体感到舒适的温度约为25℃,人的体温约37℃,故D 不符合实际. 3.把一蜡块放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4克;若把该蜡块放入盛满水的容器中,已知ρ蜡=0.9×103kg/m 3,ρ酒精=0.8×103kg/m 3,则溢出水的质量是(容器足够大)( ) A .4克 B .4.5克 C .5克 D .3.6克【答案】B【详解】蜡的密度比酒精的密度大,在酒精中下沉,完全浸没在酒精中,排开的酒精的体积就是蜡块的体积,所以蜡块体积V 蜡=V 排=34g0.8g /m =c m 排酒精=5cm3蜡块的质量m 蜡=ρ蜡V 蜡=0.9g/cm3×5cm3=4.5g蜡的密度比水的密度小,在水中漂浮,因此浮力等于蜡的重力,即F 浮=G ,因此排开水的质量和蜡块的质量相等,为4.5g 。
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.在用调好了的天平称量物体时,发现指针偏向分度盘中线的右侧,接下来正确的操作是()A.把右端的平衡螺母向左调B.向右移动游码C.减小右盘中的砝码D.向右盘中增加小砝码3.以你在生活和学习活动中的经验估计,以下与实际情况较为接近的是()A.教室课桌的高度约为80dmB.橡皮从课桌掉到地上的时间约10sC.初中生步行的速度约为1.2m/sD.一名中学生的质量大约是100kg4.如图所示是李洋同学的实验操作,其中正确的是()A.B.C.D.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6.一个鸡蛋的质量、物理课本中一张纸的厚度、一块橡皮从课桌上落到地面所用的时间,分别大约是( ) A .60g 、8mm 、0.5s B .10g 、80μm 、5s C .60g 、80μm 、0.5sD .10g 、8mm 、5s7.一只总质量为70kg 的氧气瓶,瓶内氧气密度为ρ0,使用半小时质量变为40kg ,瓶内氧气的密度为12ρ0;再使用一段时间,质量变为15kg ,此时瓶内的氧气密度应为( ) A .13ρ0 B .14ρ0 C .15ρ0 D .112ρ0 8.一本八年级物理课本的质量约为( ) A .40gB .400gC .4kgD .4000mg9.下列关于长度、时间和质量的估测合理的是( ) A .一元硬币的质量约为60g B .蜡烛的密度约为9g/cm 3 C .初中男生跑完1000m 只需要2min D .一般分子的直径为0.3~0.4nm10.下列说法中与实际相符的是( ) A .课桌的高度约为20dm B .一名中学生的质量约500kgC .常温常压下纯水的密度是1.0×103kg/m 3D .一名中学生骑自行车的速度约50m/s11.有一质量为2.67 kg 的空心铜球,体积为400 cm 3,若在空心部分注满水,则所需水的质量是 (已知331089g m .k ρ=⨯铜)( )A .100gB .200gC .300gD .400g12.请你根据所学知识和生活经验判断,下列数据最符合实际情况的是( ) A .一场足球赛的时间约为90s B .一枚鸡蛋的质量约为45g C .一枚1元硬币的厚度约为2cmD .在百米赛跑中,普通中学生的平均速度可达15m/s二、填空题13.医院里有一只氧气瓶,它的容积为10dm 3,里面装有密度为2.5kg/m 3的氧气,氧气的质量是______g ;某次抢救病人用去了10g 氧气,则瓶内剩余氧气的密度为______。
一、选择题1.现有密度分别为1ρ和2ρ的两种液体,且12ρρ<在甲杯中盛满这两种液体,两种液体的质量各占一半;在乙杯中也盛满这两种液体,两种液体的体积各占一半,假设两种液体之间不发生混合现象,甲、乙两个杯子也完全相同,则( )A .甲杯内液体的质量大B .两杯内液体的质量一样大C .乙杯内液体的质量大D .无法确定2.学习完质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒(满足实验需求)和水完成下列实验,其中不能够完成的是(已知金、铜的密度)( )A .辨别金项链的真伪B .测定一卷铜导线的长度C .鉴定小铜球是空心还是实心D .粗略测定一大堆大头针的数目3.在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m 与液体的体积V ,得到了几组数据并绘出如图所示的m-V 图像。
下列说法不正确的是( )A .量杯质量为20gB .该液体密度为1g/cm 3C .20cm 3的该液体的质量为20gD .100g 该液体的体积为80cm 3 4.估测是人们生活能力的一种体现,下列估测符合实际值的是( )A .一间教室里空气的质量约为0.243tB .一个初中学生的身高约1.68dmC .正常人心跳60次所用时间约为120sD .正常人的体温约为37.8℃ 5.一本八年级物理课本的质量约为( )A .40gB .400gC .4kgD .4000mg 6.一块质量为100g 的冰融化为水后( ) A .体积不变B .密度不变C .质量不变D .质量变大 7.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图像如图所示,则甲、乙两物体的密度之比是( )A.4∶3B.8∶1C.4∶1D.1∶28.下列实例中运用科学方法是“换元法”的是()A.研究光的传播引入光线B.找到凸透镜和凹透镜的不同点C.类比速度学习密度概念D.利用玻璃板替代平面镜研究平面镜成像规律9.针对生活中的一些物理量的估测,下列合理的是()A.复兴号高铁列车运行速度可达350m/sB.一瓶500mL的矿泉水质量约为5kgC.一支新铅笔的长约为17cmD.人体的体积约为0.5m310.关于下列物理量的估测最为合理的是()A.一部华为5G手机的质量约1kgB.初中物理课本的长度约为26mmC.初三学生百米平均成绩约为8sD.人体的平均密度约为1×103kg/m311.水在日常生活中有着不可替代的作用,水也有着自己独有的个性。
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 .①② B .①②④C .①②④⑤D .①②③④⑤C解析:C①测量牛奶的密度,可以先用天平测量牛奶的质量,再用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出其密度,能够完成该实验;②先用天平测量戒指的质量,再用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出其密度,与密度表中金的密度对比,可以鉴别金戒指的真伪,能够完成该实验;③用天平可以测它的质量,由密度表可知铜的密度,利用密度公式可求体积,但无法测铜导线的直径,就无法得出它的长度,不能够完成该实验;④先用天平测量小铜球的质量,再用量筒和水测量其体积,用密度公式求出铜球的密度,然后和铜的密度比较,能够完成该实验;⑤先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,结合一个大头针的质量,可求出一堆大头针的数量,能够完成该实验。
综上可知,用所给器材能够完成的是①②④⑤。
故ABD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
2.甲、乙两种物质的m -V 图象如图所示,分析图象可知( )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 .两物质的密度之比:ρρ甲乙为4:1D .两物质的密度之比:ρρ甲乙为1:4C解析:C图象的横轴表示体积,纵轴表示质量。
A .由图可知,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较小,故A 不符合题意;B .由图可知,若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大,故B 不符合题意; CD .由图可知,甲、乙的密度之比为241112m V m V ρρ===甲甲甲乙乙乙故C 符合题意,D 不符合题意。
故选C 。
3.关于物质的密度,下列说法正确的是()A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变B.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大C.一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度不变D.一块冰熔化成水后,它的体积变大,密度变大C解析:CA.罐中的氧气用掉部分后,质量变小,体积不变,所以密度变小,故A错误;B.气球受热膨胀后,体积变大,质量不变,所以密度变小,故B错误;C.粉笔用掉部分后,其组成的的物质种类不变,其密度也不变,故C正确;D.冰熔化成水后,质量不变,体积变大,所以密度变小,故D错误。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.用图甲所示的装置“探究水的沸腾”实验(1)除了装置图中所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是____________。
安装该实验装置时,应该先固定A、B两铁圈中的_______(填A或B)。
(2)实验中,每隔1min记录一次数据,第3min时温度计示数如图,此时温度t=_______℃,直到沸腾一段时间后停止加热,记录的数据如下表。
根据表中的数据,水的沸点为________℃。
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图像________。
由图像可知,水在沸腾过程中,温度________________。
【答案】秒表 A 94 98 保持不变【解析】【分析】【详解】(1)[1]在实验中,还需要用秒表记录时间,所以除了需要温度计外,还需秒表;[2]由于实验中要用酒精灯的外焰加热,如果先固定B铁圈的位置,再固定A的位置,酒精灯的火焰位置可能不合适,所以需要先固定A铁圈。
(2)[3][4]由图可知,温度计的分度值为1℃,实验中,每隔1min记录一次数据,第3min时温度计示数如图所示,此时温度是94℃;水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是水的沸点,表格中所示水的沸点是98℃;(3)[5]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来。
如图所示:[6]水在沸腾过程中吸收热量,温度不变。
【点睛】此题是探究水的沸腾实验,考查了温度计的读数问题,在进行读数时,一定要注意温度计的分度值。
同时考查了水沸腾图象的画法及沸点的概念。
2.图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。
[c 水=4.2×103J/(kg·℃)](1)实验中,冰熔化的时间为___________min。
(2)由图乙可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能____(选填“增大”、“减小”或“不变”),冰在熔化过程吸收的热量为_________J。
第06讲—质量和密度2023年中考物理一轮复习讲练测学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.正确估测物理量是一种良好的学习习惯。
八年级男生小明对自己身体相关的物理量进行了估测,下列描述符合事实的是()A.身高约为170mm B.体温约为27°CC.质量约为60kg D.密度约为103g/m3【答案】C【详解】A.成年人的身高在170cm左右,少数中学生的身高接近此数值,在170cm=1700mm 左右,故A不符合题意;B.人体正常体温在37℃左右,变化幅度很小,故B不符合题意;C.中学生平均质量约50kg,个别同学质量大一些,在60kg左右,故C符合题意;D.水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与此差不多,在1.0×103kg/m3左右,故D不符合题意。
故选C。
2.把一石块浸没在盛满煤油的杯子中,从杯中溢出了10cm3的煤油。
若将该石块浸没在盛满水的杯子中,则溢出水的体积和质量可能是()(ρ煤油=0.8×103kg/m3)A.10cm3 1.2g B.8cm38gC.10cm310g D.12.5cm3 1 2.5g【答案】C【详解】由题可知,石块浸没在盛满煤油的杯子中,溢出煤油的体积为V=10cm3,则石块的体积为V石=V=10cm3当石块浸没在盛满水的杯子中时,溢出水的体积等于石块的体积,即V水=V石=10cm3由mVρ=可知,溢出水的质量为m水=ρ水V水=1g/cm3×10cm3=10g故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.质量相等的水、硫酸、酒精(密度见表)分别装在规格相同的A、B、C三个试管中,如图所示,则可判断出()A.A中装的是酒精B.B中装的是硫酸C.C中装的是水D.无法确定【答案】A【详解】酒精、硫酸、水的质量相等,由表格数据可知ρ酒精<ρ水<ρ硫酸,根据公式m Vρ=可知,V酒精>V水>V硫酸;故A中装的是酒精,B中装的是水,C中装的是硫酸。
2022-2023学年北京各地八年级物理期末试题汇总—质量与密度实验、计算题一、实验题1.(2022·北京朝阳·八年级期末)小阳用天平和量筒测量金属块的密度。
(1)在调节天平时,发现指针如图甲所示。
为使天平横梁水平平衡,他应将平衡螺母向______端调。
(2)用调节好的天平测量金属块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码质量游码在标尺上的位置如图乙所示,则此金属块的质量是m =______g ,用细线系住金属块放入装有30mL 水的量筒内,水面如图丙所示,则金属块的体积V =______3cm ,金属块的密度是ρ=______3/cm g 。
(3)查密度表(如表所示)金属块可能是______。
几种常见金属的密度物质名称密度()3/kg m ρ-⋅银310.510⨯铜38.910⨯铝32.710⨯2.(2022·北京通州·八年级期末)某实验小组用电子秤和量筒测量碳酸饮料液体的密度,请你帮他们把实验步骤补充完整,并回答下面的问题。
(1)实验步骤:①在烧杯内倒入适量的饮料,用已调零的电子秤测出烧杯和液体的总质量为m1;②将烧杯内的部分液体倒入量筒内,读出量筒内液体的体积V;③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2;=________。
④根据测得的数据,该饮料的密度表达式为ρ饮料(2)实验过程中,他们发现饮料倒入烧杯和量筒内之后,容器的内壁上都会附着一些气泡,实验结束时还未消失,如图所示。
你认为能够影响测量结果准确性的是________(选填“烧杯”或“量筒”)内壁上的气泡,它会使所测液体密度比真实值偏________(选填“大”或“小”)。
3.(2022·北京海淀·八年级期末)小丽的爸爸在“健身跑”中获得了一枚纪念奖牌,如图甲所示。
小丽想测量该奖牌的密度,她进行了如下实验。
(1)将天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻线处。
横梁静止时,发现指针偏向分度盘刻度线的右侧,如图乙所示,为使横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向______端移动;(2)用调节好的天平测量奖牌的质量。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.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:(1)将天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处时,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向(__________)(选填“左”或“右”)调;(2)在烧杯中倒入适量的酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为106g;再将烧杯中的一部分酱油倒入量筒中,测出烧杯和剩余酱油的总质量如图甲所示,量筒中酱油的体积如图乙所示,则酱油的密度为(__________)kg/m3;(3)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平这一量工具也能粗略测量出酱油的密度。
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,并用适当的符号表示相应的物理量。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为(__________);②将一个烧杯装适量的水,并做标记,_____(已知水的密度为ρ水);③(__________);④则酱油的密度表达式ρ=(__________)(用上述步骤中的物理量符号来表示)。
【答案】右 1.1×103m0测出总质量为m1用另一个空烧杯装酱油至同样标记处,测出烧杯和酱油的总质量m22010m mm mρ--水【解析】【分析】【详解】(1)[1]发现指针指在分度盘的中央零刻度线的左边,说明左侧质量略大,应旋动横梁上的平衡螺母,使之向右移动。
(2)[2]由图甲可知,剩余酱油和烧杯的总质量m2=50g+10g+2g=62g量筒中酱油的质量为m=m1-m2=106g-62g=44g量筒中酱油的体积为V=40mL=40cm3酱油的密度为3333 =1.1g=44g401cm/cm 1.10kg/mmVρ==⨯(3)①[3]调好天平,用天平测出空烧杯质量记为m0。
②[4]将一个烧杯装适量的水,并做标记,测出总质量为m1。
③[5]已知空烧杯的质量为m0,烧杯和加入水的总质量为m1,所以烧杯中水的质量为m水=m1-m0;根据公式mVρ=可以求得水的体积为10=mVm mρρ-=水水水所以这一步的操作是:用另一个空烧杯装酱油至同样标记处,测出烧杯和酱油的总质量m2。
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=0.0550 g10/G Nm kg gN kg===排排开液体的体积V排=V物=50cm 3,液体的密度:33501/50m g g cm V cmρ=== (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/g 10/5010F Nkg m g cm V N kg mρ-===⨯=⨯⨯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.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_____cm 3; 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/m 3;(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V 1;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V 2;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V 3;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 V V 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=60cm 3。
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3.为了测量物块A 和B 的密度,某同学进行了如下实验:(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;(2)如图乙是正确测量A 的质量时使用砝码情况和游码的位置,其质量为______g ;如图丙是用量筒测量物块A 体积时的场景,则它的体积是______cm 3,密度为______kg/m 3; (3)另一物块B 的密度大于酒精而小于水,请将该同学测量其密度的下列实验步骤补充完整:①将物块B 放入装有适量水的烧杯中,然后向烧杯中缓慢注入酒精并充分搅拌,直至物块B______在混合液中;②取出物块B 后,测出烧杯及杯内混合液的总质量为1m ;③将烧杯中的部分混合液倒入空量筒中,测出它的体积为V ,同时测出烧杯及杯内剩余混合液的总质量为2m ;④由测量结果得到物块B 的密度表达式为ρ=______(用步骤中的字母表示)。
【答案】左 39 5 37.810⨯ 悬浮 12m m V- 【解析】 【分析】(1)根据指针偏向分度盘的右侧可知右侧质量大,所以把平衡螺母向左调节,才能使天平平衡。
(2)物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数;体积可从量筒中放入物体后,体积变化读出;再由密度公式mVρ=算出物体的密度。
(3)悬浮时物体的密度等于液体的密度;根据12m m Vρ-=算出液体的密度即为物B 的密度。
【详解】(1)[1]在调节天平时,发现指针如图甲所示偏向分度盘的右侧,为了使天平平衡,此时应该把平衡螺母向左调节。
(2)[2]图乙中看出,砝码的质量为20g 、10g 、5g ,游码所对刻度值为4g ,物体的质量为砝码质量加上游码指示的质量,因此石块的质量为A 20g 10g 5g 4g 39g m =+++=[3]图丙量筒中水的体积为10mL ,放入物体A 后水的体积变为15mL ,则物体A 的体积为3A 15mL 10mL 5mL 5cm V =-==[4]则物体A 的密度333A A 3A 39g 7.8g/cm 7.810kg/m 5cm m V ρ====⨯ (3)①[5]物块B 的密度大于酒精而小于水,实验过程采用悬浮法测量液体的密度,即将物体B 悬浮在液体中,然后测量出液体的密度即为物体B 的密度。
④[6]实验过程中倒出部分的液体质量为12m m -,倒出部分液体的体积V ,则液体的密度12m V Vm m ρ-== 即物体B 的密度12m m Vρ-=。
【点睛】重点是测量固体密度的实验,注意实验中的细节问题,如调节天平的平衡、质量的读数,特别是游码读数应以左侧为准、量筒中液面的读数方法等,都是常考到的内容,注意多练习,多总结。
4.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:(1)将天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处时,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向(__________)(选填“左”或“右”)调;(2)在烧杯中倒入适量的酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为106g ;再将烧杯中的一部分酱油倒入量筒中,测出烧杯和剩余酱油的总质量如图甲所示,量筒中酱油的体积如图乙所示,则酱油的密度为(__________)kg/m 3;(3)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平这一量工具也能粗略测量出酱油的密度。
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,并用适当的符号表示相应的物理量。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为(__________);②将一个烧杯装适量的水,并做标记,_____(已知水的密度为ρ水); ③(__________);④则酱油的密度表达式ρ=(__________)(用上述步骤中的物理量符号来表示)。
【答案】右 1.1×103 m 0 测出总质量为m 1 用另一个空烧杯装酱油至同样标记处,测出烧杯和酱油的总质量m 22010m m m m ρ--水 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]发现指针指在分度盘的中央零刻度线的左边,说明左侧质量略大,应旋动横梁上的平衡螺母,使之向右移动。
(2)[2]由图甲可知,剩余酱油和烧杯的总质量m 2=50g+10g+2g=62g量筒中酱油的质量为m =m 1-m 2=106g-62g=44g量筒中酱油的体积为V =40mL=40cm 3酱油的密度为3333=1.1g =44g 401cm/cm 1.10kg/m m V ρ==⨯ (3)①[3]调好天平,用天平测出空烧杯质量记为m 0。
②[4]将一个烧杯装适量的水,并做标记,测出总质量为m 1。
③[5]已知空烧杯的质量为m 0,烧杯和加入水的总质量为m 1,所以烧杯中水的质量为m 水=m 1-m 0;根据公式mVρ=可以求得水的体积为 10=m V m m ρρ-=水水水所以这一步的操作是:用另一个空烧杯装酱油至同样标记处,测出烧杯和酱油的总质量m 2。
④[6]酱油的质量为m 酱油=m 2-m 0烧杯内水的体积等于酱油的体积,则酱油的密度表达式20201010()===m m m m m m m m V Vm m ρρρ=----水酱油酱油酱油水5.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:(1) 将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度处,横梁稳定时指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往__________(左/右)调. (2) 用调好的天平分别测出鹅卵石的质量m 1=31.2g 和空烧杯的质量m 0=80 g . (3) 如图乙所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用笔在烧杯壁上标出水面位置为M ,然后放在天平左盘,当天平平衡时,如图丙所示,则杯、水和鹅卵石的总质量为m 3=__________g .(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M 位置,用天平测出杯和水的总质量为m 4=142.2 g ,则往烧杯中添加水的质量△m =__________g . (5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为ρ石=_____g/cm 3.(6)若因为在将鹅卵石从烧杯中取出时带出了一些水,这将导致所测密度偏______(大/小).【答案】右 161.4 12 2.6 小 【解析】 【详解】(1)把天平放在水平台上,先要把游码拨到标尺左端的零刻度线处,通过调节平衡螺母使天平平衡;图甲中指针偏向分度盘的左侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往右调。