人教版物理八年级上册同步提优训练：第六章　质量与密度 专题训练 　 特殊方法测密度（含答案）

专题训练(八)　 特殊方法测密度
类型1　测密度小于水、形状不规则、体积较小固体物质的密度　　　　　　　
1.在物理课上,老师让同学们设计实验来测量一个小木块的密度。志豪和彦冶设计的实验方案如图所示。
(1)如图甲所示,在量筒中倒入水,记下水的体积为　　　　mL。
(2)用天平测出木块的质量是5 g。把木块轻轻放入水中如图乙所示,用　　　　　　把木块全部压入水中,量筒中的水面如图丙所示。
(3)测得木块的密度为ρ木=　　　　kg/m3。
2.下面是小明测量木块密度时的实验步骤,请帮他填写完整:
(1)用天平测出木块的质量,如图甲所示,请指出小明实验中的错误:　 。
改正错误后,最终所加砝码及游码位置如图乙所示,则木块的质量为　　　g。
(2)在量筒中加适量的水,如图(a)所示,读出其体积为60 cm3。
(3)用细线系住一小铁块,浸没在量筒的水中,如图(b)所示,读出其总体积为70 cm3。
(4)将小铁块挂在木块的下面,一起浸没在量筒的水中,如图(c)所示,读出此时水面刻度为　　　　
cm3。
(5)根据上述数据计算出木块的密度为　　　　kg/m3。小欢同学认为小明的实验步骤不合理,图示中步骤　　　　(填字母代号)可以去掉。
测量“密度小于水、形状不规则、体积较小固
体”的密度,可采用“针压法”或“沉坠法”将固体浸没
在水中,则排开水的体积等于固体的体积,最后再根
据ρ=求出固体的密度。
类型2　测密度大于水、形状不规则、体积较大固体物质的密度　　　　　　　
3.星开同学想测量妈妈从海南给她带来的贝壳的密度,她准备了托盘天平(配了砝码)、大烧杯、小烧杯、细线和水等器材。
(1)用天平测贝壳的质量,如图甲所示为天平最后平衡时的情景,则贝壳的质量m=
　　　　g。
(2)测出空小烧杯的质量m1。
(3)将装有水的大烧杯和空的小烧杯按照如图乙所示放置(水至烧杯口)。
(4)用细线悬挂贝壳缓缓浸没于大烧杯的水中,有部分水溢出进入小烧杯。
(5)测出溢出的水和小烧杯的总质量m2。
(6)由上述实验可得:溢出水的体积是　　　　,贝壳的密度是　　　　。(均用物理量符号表示,水的密度为ρ水)
4.(2020黔南州)小强在家中自主学习,他利用家庭实验室的器材欲测一小石块的密度,他可用的器材有:托盘天平(含砝码)、烧杯、细线、水和小石块。
(1)实验步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现天平静止时横梁右端高,则应将横梁右端的平衡螺母向　　　(选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
②在烧杯中放入适量的水,用细线拴住小石块,将小石块浸没在水中,在水面到达的位置做标记,用天平测出水、烧杯和石块的总质量m1。
③将小石块从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2。
④向烧杯中加水至标记处,再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3。
(2)上述实验过程可简化为如图所示,则小石块的质量m石=　　　　。
(3)设水的密度为ρ水,则小石块体积的表达式:V石=　　　　　(用所测物理量的字母表示),小石块密度的表达式:ρ石=　　　　(用所测物理量的字母表示)。
(4)若步骤③中取出小石块时带走了一些水,则小强所测小石块的质量　　　　(选填“大于”“小于”“等于”)小石块的真实质量。
测量“密度大于水、形状不规则、体积较大固
体”的密度,可采用“溢水法”或“标记法”将固体浸没
在水中,则排开水的体积等于固体的体积,最后再根
据ρ=求出固体的密度。
类型3　测量易溶于水或吸水性固体物质的密度　　　　　　　
5.某小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒物的密度,测量的部分方法和结果如图所示。
(1)用调节好的天平测量小颗粒的质量,当天平平衡时,砝码质量和游码位置如图甲所示,则称量的颗粒质量是　　　　g。
(2)因颗粒易溶于水,小组同学采用图乙所示的方法测量其体积,则颗粒的体积是　　　　
cm3。
(3)颗粒物质的密度是　　　　g/cm3。
(4)在步骤C中,若摇动不够充分,则测出的密度比实际密度值偏　　　　。
(5)在步骤C中,若因铁砂较少,全部倒入并反复摇动后,没有完全覆盖颗粒,则测出的密度比实际密度偏　　　 　。
6.小明用天平、量筒和水(ρ水=1.0 g/cm3)等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的密度时,进行了下列操作:①用调好的天平测出软木塞的质量m1;②将适量的水倒入量筒中,读出水面对应的刻度V1;③如图甲所示,用细铁丝将软木塞浸没在装有水的量筒中,过一段时间后,读出水面对应的刻度V2;④如图乙所示,将软木塞从量筒中取出,直接用调好的天平测出其质量m2。
(1)指出小明操作中的不规范之处: 　。
(2)下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格,请根据图中天平和量筒的读数将表格中的数据填写完整。
物理量 m1/g V1/cm3 V2/cm3 m2/g 干燥软木塞的密度ρ木/(g·cm-3)
测量值 6 370 　 　 　　　
(3)对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法:　 。
测量“吸水性固体物质”的密度,可采用“埋沙法”
或“排水法”将固体浸没在沙子或水中,则排开沙子的
体积或排开水的体积与所吸水的体积之和等于固体
的体积,最后再根据ρ=求出固体的密度。
类型4　利用“等量关系”测物质的密度　　　　　　　
7.小明想测酱油的密度,但家中只有天平、小空瓶,没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及结果如图所示。
(1)请按照图甲的顺序将相应的实验步骤补充完整:
第一步:测出小空瓶的质量m1;
第二步:　 ;
第三步:瓶装满酱油时测得酱油和瓶的总质量如图乙中砝码和游码所示,其结果m3=
　　　　g。
(2)请根据小明的实验步骤及数据帮他写出酱油密度的表达式:ρ酱油=　　　　(用字母表示);小明第三次测量时,酱油未完全装满, 由此测出的密度值比实际值偏　　　　(选填“大”或“小”)。
8.(2021宿迁)在探究活动中,小明利用天平和量筒测量液体的密度。
(1)将托盘天平放在水平台面上,并将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,为了使指针对准分度盘的中央刻度线,此时应将　　　　　向　　　　调节。
(2)天平平衡后,将适量水倒入玻璃杯,放于天平左盘,使天平再次平衡时,右盘中砝码的质量和标尺上游码的位置如图乙所示,则玻璃杯和水的总质量为　　　　g。
(3)小明在液面位置做上标记,将玻璃杯中的水倒入量筒,如图丙所示,读出水的体积V=
　　　　cm3。
(4)按小明的操作方法,测出的水的体积比真实值　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)小明认为接下来不用量筒,也可测量液体的密度,他将另一种液体倒入玻璃杯至标记处,并放于天平左盘,右盘中砝码质量不变,只将游码向右移动至示数改变了Δm时,天平平衡,则这种液体的密度为　　　　。(用已知量的字母V、Δm、ρ水表示)
此类实验中往往缺少量筒,可以借助一个瓶子
或刻度尺来完成体积或质量的测量。利用“质量相
等”或“体积相等”列方程,求解固体(或液体)的密度。
答案解析
1.(1)20　(2)一根细针　(3)0.5×103
2.(1)在测量过程中调节平衡螺母　12　(4)90
(5)0.6×103　(a)
3.(1)18.2　(6)　ρ水
4.(1)①右　(2)m1-m2　(3)　ρ水
(4)大于
解： (1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现天平静止时右边横梁高,则应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
(2)由步骤②③知,小石块的质量为m石=m1-m2。
(3)根据等效替代法,加入水的体积等于石块的体积:
V=V水==。
石块的密度:ρ石===ρ水。
(4)若步骤③中取出石块时会带走一些水,则使得m2偏小,根据m石=m1-m2知,测出石块的质量偏大,即所测小石块的质量大于小石块的真实质量。
5.(1)168　(2)70　(3)2.4　(4)小　(5)小
解： 本题考查易溶于水的固体物质密度的测量,是对排水法测体积的灵活应用。
(1)由图甲可知颗粒的质量为168 g。
(2)固体易溶于水,测体积时采用排水法的思路进行测量,只需用细沙或者铁砂代替水即可。根据图乙可得颗粒体积为160 mL-90 mL=70 mL=70 cm3。
(3)由ρ=得,颗粒的密度为ρ===2.4 g/cm3。
(4)在步骤C中,若摇动不够充分,铁砂之间有空隙,造成测得的体积偏大,所以测出的密度比实际密度值偏小。
(5)在步骤C中,若因铁砂较少,全部倒入并反复摇动后,没有完全覆盖颗粒,则所测体积偏大,测出的密度比实际密度值偏小。
6.(1)将潮湿的软木塞直接放在天平上称量
(2)400　16　0.15
(3)将吸水性物质放入水中,吸足水后,再放入装有水的量筒中测出体积
解： (1)天平的使用规则要求防潮、防腐,即不能将潮湿和具有腐蚀性的物品直接放在天平的托盘中称量。
(2)在计算干燥软木塞的密度时,根据公式ρ=,要先测出干燥软木塞的质量m1=6 g,然后还要测出干燥软木塞的体积。由于软木塞会吸水,所以吸水后软木塞的体积应由两部分组成,一部分是V2与V1的差值30 cm3;另一部分是干燥软木塞吸收的水的体积:V吸====10 cm3。所以,干燥软木塞的体积:V=30 cm3+10 cm3=40 cm3,干燥软木塞的密度:ρ===0.15 g/cm3。
(3)对于吸水性物质体积的测量,为了避免吸水对体积测量的影响,可以预先让其吸足水后再进行体积测量。
7.(1)测出瓶装满水后的总质量m2　47.4
(2)ρ水　小　
解： (1)图乙中天平盘中砝码的总质量是20 g+20 g+5 g=45 g,标尺分度值是0.2 g,游码所对应的示数为2.4 g,因此m3=45 g+2.4 g=47.4 g。
(2)根据实验原理,要测液体的密度,就要知道液体的质量和体积。酱油的体积等于水的体积,因此求出水的体积是解决此题的关键。
瓶子的容积可由水的质量和密度求出:V=V水=。
则酱油密度的表达式为ρ酱油==ρ水。
由于酱油未装满,则酱油的质量测量值偏小,这样测出酱油的密度将偏小。
8.(1)平衡螺母　右　(2)70
(3)50　(4)偏小　(5)ρ水+