最新人教版八年级上册物理 质量与密度实验单元试卷(word版含答案)
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一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难) 1.在“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.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_____,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往_______(选填“左”或“右”)调.(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是:31.8g和空烧杯的质量是90g.(3)如题图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,如题图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为___________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,如题图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142g,此时杯中水的体积为______________cm3.(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为_______________g/cm3.(6)若小明在第(4)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_____________.【答案】零刻度处左 161.6 52 2.6 大【解析】【分析】【详解】(1)天平调节时,应将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度处,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母往左调。
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m V ρ=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.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.“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.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 。
(人教版)初中物理八年级(上册)《质量与密度》单元测试一、选择题(每题4分,共40分)1.下列关于一名普通中学生的数据,合理的是( )A.体积约为0.05 m3B.质量约为5 000 gC.密度约为1×103 g/cm3D.这名普通中学生位置发生改变时,质量改变,密度也随之改变2.如图所示是市场上的电子秤,它有很多功能:测量物体的质量、显示物品的单价、总价,给顾客和商家带来了方便,如图所示苹果和桔子的总质量是( )A.0.180 kg B.1 500 g C.2.70 kg D.2.7 g第2题图第3题图3.如图所示,赵杨用托盘天平测一小物块质量的实验中,使用了磨损的砝码,则( )A.物块的质量等于54 g B.物块的质量等于46 gC.物块的质量小于54 g D.物块的质量大于54 g4.李新同学阅读了下表后,得出了一些结论,其中不正确的是( )A.液体的密度一定都比固体小B.把100 g酒精倒掉50 g,剩下酒精的密度仍为0.8×103 kg/m3C.水结冰后,体积会变大D.质量相等的实心铜块和实心铅块,则实心铜块的体积一定大于实心铅块的体积5.小红和奶奶在家里蒸馒头,将面揉好放入蒸笼如图甲所示,过一段时间出锅时发现馒头变白变大了如乙图所示,在此过程中假设馒头没有与外界进行物质交换,下列说法正确的是( )A.馒头的质量变大了B.馒头的平均密度增大了C.馒头的质量减小了D.馒头的平均密度减小了6.水是一种资源,也是一种能源.古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石,冬季,在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了(冰的密度比水的小).下列有关说法正确的是( ) A.石头裂开后密度减小B.石头裂开后密度增大C.该方法利用水结冰后质量变大,体积增大而使石头裂开D.该方法利用水结冰后质量不变,体积增大而使石头裂开7.小明同学在研究物质密度时,测量了四种固体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标中表示出来,根据图象同学们认为:①ρ1>ρ2=ρ3>ρ4;②ρ1<ρ2=ρ3<ρ4;③m1=m2>m3>m4;④V1=V2>V3>V4.以上说法中正确的是( )A.①②B.①③C.①④D.②③8.由同种材料制成的A、B两个金属球,其中有一个是空心的,它们的质量分别为128 g、72 g,体积分别为16 cm3、12 cm3,则下列说法正确的是( ) A.A是空心球,B是实心球B.实心球的密度是6 g/cm3C.空心球的密度是8 g/cm3 D.空心球的空心部分体积为3 cm3 9.蓝鲸体长33 m,体重190 t,相当于33头大象或300多头黄牛的体重,它的一条舌头就有4 t.它的力气无比巨大,能曳行588千瓦的机动船,是地球上有史以来曾出现过的最大的动物(提示:鲸能在水中自由地浮沉,表明鲸的密度和水的密度相近),其体积约为( )A.2×102 m3B.2×103 m3 C.2×104 m3D.2×105 m3 10.一只质量为60 kg的氧气瓶,刚启用时瓶内氧气密度为ρ0,使用半小时,氧气瓶的质量变为35 kg,瓶内氧气的密度为12ρ0;再使用一段时间,氧气瓶的质量变为20 kg,此时瓶内的氧气密度应为( )A.13ρ0 B.14ρ0 C.15ρ0 D.16ρ0二、填空题(每空2分,共26分)11.实验室中测量质量的仪器叫天平,将它放在水平桌面上,游码移到零刻度后,发现指针如图所示,此时应向________移动________,并通过观察指针是否对准分度盘的________,判断天平横梁是否在水平位置平衡.12.一个容器的质量为200 g,装满水时总质量是700 g,装满某种液体时总质量是600 g,这个容器的容积是________cm3,此液体的密度是________kg/m3.若将容器中的液体倒掉一部分,则剩余液体的密度将________(填“变大”“变小”或“不变”).13.用托盘天平和量筒测量小石块的密度,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则小石块质量是________g;现将小石块浸没到图乙所示量筒里的水中,液面升至46 mL,则其体积是________cm3,密度是________g/cm3.第13题图第14题图第15题图14.如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象,则甲、乙两物质密度之比是________.若用甲、乙两物质制成边长分别为2 dm和3 dm的正方体,则两物体的质量之比是________.15.小丽去打酱油,如图所示,售货员用提子给她的瓶子内注入2提子酱油,正好是2斤,若酱油密度为 1.15 g/cm3,则售货员所用提子的容积约为________cm3(保留整数).若用该“提子”来量度白酒,则装满一“提子”的白酒质量________(填“大于”“等于”或“小于”)0.5 kg(ρ酱油>ρ白酒).三、实验探究题(第16题5分,第17题8分,第18题9分,共22分)16.为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如下表所示.(1)分析图表可知,同种物质的不同物体,其质量与体积的比值________;不同物质的物体,其质量与体积的比值________(填“相同”或“不同”).物理学中将质量与体积的比值定义为________,这种定义方法叫做____________.(2)本实验测量多组数据的目的是________________.17.地沟油中含有大量对人体有毒的物质,一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后,提供给无良餐馆使用,假冒色拉油,严重伤害市民身体健康.小明学了密度后,想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油.他查得优质色拉油的密度在0.90 g/cm3~0.93 g/cm3之间,地沟油的密度在0.94 g/cm3~0.96 g/cm3之间.然后,他进行了如下实验鉴别:A.把天平放在水平桌面上,将游码移至左端的零刻线处后,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节使天平平衡;B.取适量样品油倒入烧杯,用天平测出烧杯和样品油的总质量m1,如图乙所示,m1=________g;C.然后将烧杯中部分样品油倒入量筒中,测出烧杯和剩余样品油的总质量m2=25 g,则量筒中样品油的质量表达式为m1-m2;D.读出量筒中样品油的体积V,如图丙所示;E.利用实验数据,计算出样品油的密度ρ=________g/cm3;F.根据测算出的密度,小明通过比对,该样品油________(填“是”或“不是”)地沟油.18.各种复合材料由于密度小、强度大,广泛应用于汽车、飞机等制造业.小明测量一块实心复合材料的密度.(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现指针静止时指在分度盘中线的左侧,如图甲,则应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使横梁平衡.(2)用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,则应该________(填选项前的字母).A.向右调平衡螺母B.向右盘中加砝码C.向右移动游码当天平重新平衡时,盘中所加砝码和游码位置如图乙所示,则所测物块的质量为________.(3)因复合材料的密度小于水,小明在该物块下方悬挂了一铁块,按照如图丙所示①②③顺序,测出了该物块的体积,则这种材料的密度是________kg/m3.(4)分析以上步骤,你认为小明在测体积时的操作顺序会引起密度测量值比真实值________(填“偏大”“不变”或“偏小”).请你写出这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点:___________________________________.四、计算题(每题6分,共12分)19.3D打印常在工业设计等领域被用于制造模型.某同学选用如图甲所示的ABS塑料来打印自己设计的作品,如图乙所示.(1)已知体积为10 cm3的ABS塑料质量为10.5 g,求这种材料的密度ρ;(2)若用该材料打印出来的作品质量是42 g,求消耗该材料的体积V.20.一个瓶子质量为50 g,装满水时的总质量是850 g,这个瓶子最多能装=0.93 g/cm3)多少克的葵花油?(ρ葵花油《质量与密度》参考答案1.A 2.A 3.C 4.A 5.D 6.D7.B8.D9.A10.C11.右平衡螺母中央12.5000.8×103不变13.54.416 3.414.8∶164∶2715.435小于16.(1)相同不同密度比值定义法(2)便于发现普遍规律17.左630.95是18.(1)右(2)C16.4 g(3)0.82×103(4)偏小密度小,可以减轻飞机和汽车的质量,以提高速度、节约能源等19.(1)这种材料的密度:ρ=mV=10.5 g10 cm3=1.05 g/cm3(2)根据ρ=mV可得,消耗该材料的体积:V=mρ=42 g1.05 g/cm3=40 cm320.由题意可知,瓶内水的质量是m水=850 g-50 g=800 g所以瓶内水的体积是V水=m水ρ水=800 g1 g/cm3=800 cm3用这个瓶子来装葵花油,V油=V水=800 cm3所以葵花油的质量为m油=ρ油V油=0.93 g/cm3×800 cm3=744 g。
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.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。
表一(甲金属)表二(乙金属)表三(丙金属)(1)分析上表中的实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的体积及质量变化的倍数关系,可归纳出的结论是_________;(2)分析比较实验序号_________在体积相同时,不同金属的质量关系,可得出的初步结论是:相同体积的不同金属,它们的质量是不相同的;(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,可得出的结论是:(a)_________;(b)_________;(4)由以上分析可初步认为_________表示物质的一种特性,为此我们引入_________概念。
【答案】同种物质,质量与体积成正比 1、4、7或2、8或3、6 分析表一或表二或表三,同种物质,质量与体积的比值相同不同种物质,质量与体积的比值不同质量与体积的比值密度【解析】【分析】【详解】(1)[1]分析表一、二、三可知,同种物质,质量与体积成正比。
(2)[2]比较实验序号1、4、7或2、8或3、6可得:相同体积的不同金属,它们的质量不相同。
(3)[3][4]分析表一、二、三知,各表中的金属的质量与体积之比分别为27、78、89,所以可得出结论是:同种物质,质量与体积的比值相同;不同种物质,质量与体积的比值不同。
(4)[6][7]由以上分析可知,质量与体积的比值表示物质的一种特性,为此引入了密度的概念。
2.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_____,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往_______(选填“左”或“右”)调.(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是:31.8g和空烧杯的质量是90g.(3)如题图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,如题图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为___________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,如题图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142g,此时杯中水的体积为______________cm3.(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为_______________g/cm3.(6)若小明在第(4)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_____________.【答案】零刻度处左 161.6 52 2.6 大【解析】【分析】【详解】(1)天平调节时,应将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度处,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母往左调。
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.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/cm3;(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h1;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h2;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h3;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 hhρ-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3327.42.74/cm10cmm ggVρ===(3)④[4]奶粉的重力等于浮力的变化量23==()G F g V gs h hρρ∆∆=-奶浮水水奶粉的质量2323()=()gs h hGm s h hg gρρ-==-水奶奶水奶粉的密度232311()==s h hm h hV sh hρρρ--=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。
3.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m1=31.2g和空烧杯的质量m0=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m3=__________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m4=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/cm3.(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。
(3)由图知,杯、水和鹅卵石的总质量:m3=100g+50g+10g+1.4g=161.4g;此时烧杯中水质量m水′=161.4g−31.2g-80g=50.2g;(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,用天平测出杯和水的总质量为m4=142.2g,此时烧杯中水的质量m水= 142.2g−80g =62.2g,所以添加水的质量△m=m水- m水′=12g;(5)由题意知,鹅卵石的体积等于加入水的体积,则3312g==12cm 1g /cmV mρ=加水水; 鹅卵石的密度:3331.2g==2.6g /cm 12cmm V ρ=鹅鹅加水。
(6)若小明在取出鹅卵石时从烧杯中带出一些水,则测量水的质量偏大,对应鹅卵石的体积偏大,根据mVρ=知密度测量的偏小。
4.清清太湖水孕育了世代苏州人,爱动脑筋的小红想知道太湖水的密度究竟有多大,于是她舀取了一些太湖水,在学校实验室找了下列器材:天平及砝码,量筒(刻度清晰但没有数字),烧杯,铜块(己知它的密度为1ρ),细线;利用这些器材按下列步骤测出了太湖水的密度,请你帮小红完善实验探究过程或做部分数据处理:(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘中线左侧,此时应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡; (2)用天平测出铜块的质量1m ;(3)在量筒内倒入适量的太湖水,用细线拴住铜块,将它缓慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A ,然后取出铜块∶(4)在烧杯内倒入适量的太湖水,用天平测出水和烧杯的总质量2m ; (5)______________;(请写出这一步的操作方法)(6)用大平测量烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量3m 、砝码和游码位置如图所示,则3m =_________g ;(7)计算太湖水密度的表达式为ρ=_______(物理量用题中符号表示);某次测量中测得,1m =133.5g ,2m =91.4g ,3m =76.2g ,已知338.910kg/m ρ=⨯1∶则可算得ρ=____kg/m 3;根据以上实验方案,小红测出的太湖水密度比真实值_______。
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】右 将烧杯中的水倒入量筒中, 直至标记A 处 47.4 2311·m m m ρ- 31.01310⨯ 偏大 【解析】 【分析】【详解】(1)[1]调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中线左侧,此时应将平衡螺母向右调节,直到指针在分度盘的中央。
(5)[2]铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积,根据mVρ=表示出物体的体积,也就是排开水的体积,将烧杯中的水倒入量筒中的标记处,烧杯中水减少的质量等于铜块排开水的质量,故用天平测出水和烧杯的总质量m 2后,需要将烧杯中的水倒入量筒中, 直至标记A 处。
(6)[3]由图可知烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量320g 20g 5g 2.4g 47.4g m =+++=(7)[4]铜块的体积等于排开水的体积,由mVρ=可得 11mV V ρ==铜排烧杯倒入量筒中水的质量23m m m =-则太湖水的密度23231111·m m m m m m V m ρρρ--=== [5]代入数据可得3333231191.4g 76.2g8.910kg/m 1.01310kg/m 133.5gm m m ρρ--==⨯⨯≈⨯ [6]由于取出铜块时带着水,使得体积偏大,倒入的水偏多,使得水的质量偏大,根据mVρ=可知密度偏大。
5.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:_________。
(2)经讨论,该小组实验方案存在较大的误差,产生较大误差的原因是:________,改进措施时只要把实验顺序变一下即可,请你写出合理的顺序(填步骤前的字母序号):______。
(3)改进后的计算密度的公式是:(用步骤中测量量的符号表示)_______(4)小华不小心将量筒打碎了,小明想出了一个新方案:①将空烧杯放在天平上,测出其质量为46g ;②在烧杯中倒入适量的水,将水面的位置标记在烧杯壁上。
将盛有水的烧杯放在天平上,测出其质量为116g ,则烧杯中水的体积为________cm 3;③将水倒出擦干,在烧杯中倒入樱桃酒至标记处,将此烧杯放在天平上,天平平衡时,右盘中砝码质量和游码的位置如图所示,则烧杯和樱桃酒的总质量为_______g ; ④计算得出樱桃酒的密度为________g/cm 3。
【答案】ρmV = 烧杯中液体倒不尽(合理即可) BCA 21ρm m V-= 70 109 0.9 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]通过测量质量和体积,根据密度公式mVρ=计算密度。
(2)[2]当将樱桃酒全部倒入量筒中时,并不能倒干净,所以体积测量偏小。
[3]只要先测量烧杯和樱桃酒的总质量,然后倒出樱桃酒,用总质量减去剩余的烧杯的质量,得到的就是量筒中樱桃酒的真实质量,即将实验步骤调整为BCA 。
(3)[4]改进后的计算密度的公式是21m m Vρ-=(4)[5]由题意可知,烧杯中水的质量为116g-46g=70g m =水因为水的密度为31.010kg m ⨯,则水的体积为33370g701.010kg mm V cm ρ===⨯水水水[6]由图可知,烧杯和樱桃酒的总质量为100g+5g+4g=109g[7]因为水被倒出并擦干烧杯,在烧杯中倒入樱桃酒至标记处,所以,樱桃酒的体积等于水的体积,即370cm V V ==酒水樱桃酒的质量为109g-46g=63g m =酒根据密度公式可得樱桃酒的密度为3363g 0.9g cm 70cm m V ρ===酒酒6.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。