【精选】北师大版物理八年级上册 质量与密度实验专题练习(解析版)

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。于是他找来一只弹簧测力计，但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清，就找来台秤按如图丁所示步骤来完成测量；

①将金属圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数为m1=102g；

②将圆柱体全部浸入水中，记下台秤的示数为m2=152g；

③将圆柱体全部浸入与水等质量的盐水中，记下台秤的示数m3=182g；

④算出盐水的密度ρ盐水=____________________g/cm3。

【答案】左 8.4 偏大 12 0.7 3121()()hhhh 1.3

【解析】

【分析】

【详解】

[1]根据天平使用方法，将天平放在水平桌面上，把游码归零后，往右边偏转，则需将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。

[2]看图可知这两支条状物的质量是

+=5g+3.4g=8.4gmm砝码示数游码示数

[3]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)，由于物体吸水，稳定后读出水和条状物的总体积就会偏小，计算出的密度就会偏大了。

[4][5] 条状物的体积为

333-=46cm-34cm=12cmVVV装初

条状物的密度为

338.4g==0.7g/cm12cmmV

[6]设小圆柱形容器的横截面积为S，条状物漂浮时，受到的浮力与重力相等，所以条状物的质量为

21()gVFGmShhggg盐水排浮盐水

完全浸没后，可计算出条状物的体积为

31()VShh条

则盐水的密度为

21213131(-)(-)(-)(-)ShhhhmVShhhh盐水盐水

即

3121()()hhhh盐水

[7]金属圆柱体的一半浸入水中时，排开水的质量为

152g-102g=50gm

则水的质量为

=102g-50g=52gm水

把金属圆柱完全浸没在水中时，排开水的质量为

'152g-52g=100gm

排开水的体积即金属块的体积为

'33100g=100cm1g/cmmV水

金属块全部浸入盐水中时排开盐水的质量为

''182g-52g=130gm

则盐水的密度为

''33130g=1.3g/cm100cmmV盐水

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。

表一（甲金属）

实验序号 体积（厘米3） 质量（克）

1 10 27

2 20 54

3 30 81

表二（乙金属）

实验序号 体积（厘米3） 质量（克）

4 10 78

5 15 117

6 30 234

表三（丙金属）

实验序号 体积（厘米3） 质量（克）

7 10 89

8 20 178

9 40 356

(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。

3．小明所在的物理兴趣小组需要密度为1.15g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格．

（1）小明设计了如下方案：

①将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向_____调节；

②测量烧杯和盐水的总质量时，砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和盐水的总质量为_____g；

③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中（如图丙所示）；

④测出烧杯和剩余盐水的质量为25g；

⑤计算出盐水的密度为_____g/cm3．

（2）为配制合格的盐水，需要继续向盐水中_____（选填“加盐”或“加水”），但加多少才能刚好使配制的盐水合格，很难控制．小明思考后，想用饮料吸管制作一个简易的密度计

来解决这一问题，制作步骤如下：

①他找来一根饮料吸管，测得吸管的长度是15cm，用石蜡将其一端密封起来；

②在吸管上距密封端11.5cm处画一刻线标上1.0，在吸管上距密封端_____cm处画一刻线标上1.15；

③在吸管中放入适量的细砂后将其放入清水中，增减细砂直到水面刚好与1.0刻线相平；

④从清水中取出吸管放入配制的盐水中，向盐水中加某物质直到液面与1.15刻线相平，盐水的密度就刚好是1.15g/cm3.

（3）完成实验后，小明想在这根吸管上再增加些刻线，制成一个测量范围是0.7g/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度计，结果发现不能实现，原因是_____．为了能用这根吸管制成符合要求的密度计，他应_____（填“增加”或“减少”）吸管中的细砂后，并重新标注刻度线．

【答案】右 62.4 1.1 加盐 10 吸管长度不够（吸管嫌短） 减少

【解析】

【详解】

第一空．由图甲知道，将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针向左偏，则说明天平的左端下沉，右端上翘，所以，平衡螺母向上翘的右端移动；

第二空．由图乙知道，烧杯和盐水的总质量是：

m1 =50g+10g+2.4g=62.4g；

第三空．由图丙知道，量筒中盐水的体积是：V=34mL=34cm3，

烧杯和剩余盐水的质量是m2 =25g，量筒中盐水的质量是：

m=m1 -m2 =62.4g-25g=37.4g，

则盐水的密度是：

3337.4g34c1.1/mgcmmV；

第四空．根据题意知道，需要盐水的密度是1.15g/cm3，而现在盐水的密度是1.1g/cm3，所以，需要再加入盐，才能增大盐水的密度；

第五空．根据题意知道，吸管在水中和盐水中都漂浮，受到的浮力相等，即F浮水=F浮盐水，设吸管的底面积是S，在吸管上距密封端hcm处画一刻线标上1.15，则，ρ水gV排水=ρ盐水gV排盐水，代入数据得：

1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×S×11.5×10-2 m=1.15×103 kg/m3 ×10N/kg×Sh，

解得，h=0.1m=10cm；

第六空．小明不能制成一个测量范围是0.7g/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度计；与第五空同理：

密度计始终漂浮在液体中，受到的浮力相等，所以密度计在水中和密度为0.7g/cm3 的液体中浮力相等，即F浮水 =F浮液，由ρ水gV排水=ρ液gV排液可知，

1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×S×11.5×10-2 m =0.7×103 kg/m3 ×10N/kg×Sh'，

解得，h'≈0.165m=16.5cm＞15cm，

由此可知，小明不能制成密度计的原因是吸管长度不够；

第七空．根据漂浮条件，减小密度计的重力，可以减小密度计的浮力，当液体密度不变