粤沪版物理八年级上册同步提优训练：第五章　我们周围的物质 专题训练 密度的变式测量（Word有答案）

专题训练 密度的变式测量
类型1　缺器材时应用等效替代法测量物质的密度
1.[2019·连云港] 小明为了测量樱桃酒的密度,实验过程如图图下:
(1)将空烧杯放在天平上,测出其质量为48 g。
(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128 g,则烧杯中水的体积为　　　　cm3。
(3)将水倒出,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,右盘中砝码的质量和游码的位置如图图图所示,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　　　　　kg/m3。
2.[2020·呼和浩特] 如图图图所示是三只完全相同的水杯。小高同学想利用家里的电子秤、水的密度ρ水、三只水杯,来测量油和醋的密度。实验步骤如图图下:
①在图中的三只水杯里,分别慢慢地注满水、油和醋;
②用家里的电子秤,准确测量出其中一只空水杯的质量m;
③用已知量ρ水,测量量m、m水、m油和m醋,求出ρ油和ρ醋;
④用家里的电子秤,准确测量三只装满液体后杯子和液体的总质量,记作m水、m油和m醋。
(1)你认为正确测量的实验顺序是　　　　　　(填序号)。
(2)三只水杯中,水、油和醋相同的物理量是　　　　　。
(3)用已知量ρ水,测量量m、m水、m油和m醋,计算得出ρ油=　　　　　　。
3.小明同学利用天平(无砝码)、两只完全相同的小烧杯、量筒、水、滴管、细线完成了小石块密度的测量。水的密度为1.0×103 kg/m3。操作过程如图图下:
(1)天平横梁平衡后,先把两只完全相同的小烧杯分别放在天平两盘上(如图图①所示),再把小石块放入左盘烧杯中。
(2)向量筒中倒入适量的水,如图图图②所示。
(3)将量筒中的水倒一部分到天平右盘的小烧杯中,再利用滴管来回调节量筒与烧杯中水的体积,当天平再次平衡时量筒内剩余水的体积如图图图③所示,则小石块的质量m石=_________g。
(4)用细线拴好小石块,把小石块浸没在量筒内的水中,如图图图④所示,则小石块的体积V石=_________cm3,小石块的密度ρ石=　　　　kg/m3。
4.在实验条件受限制的情况下,创造性地设计实验,能解决一些实际问题。办法总是比困难多!
雅琦手边有一架调节好的天平和一个烧杯,她打算借助水测出一小块玉石的密度。她的做法如图图下:①称出玉石的质量m;
②称出空烧杯的质量m1;
③烧杯中装满水,称出烧杯和水的总质量m2;
④将玉石放入烧杯,擦干溢出的水,称出烧杯、水和玉石的总质量m3。
请你评估一下她的实验过程: 　　　　　　　　　　; 若水的密度是ρ水,则玉石的密度表达式是ρ=　　　　　　　　(用字母表示)。
5.中国80后小伙杨光硕利用电商平台,把家乡的土鸡蛋推向全国市场。土鸡蛋比普通鸡蛋营养价值高,那土鸡蛋的密度是不是也比普通鸡蛋大呢 小梦从网上购买了家乡的土鸡蛋,与学习小组的同学们一起测量土鸡蛋的密度。她们找来一架天平和一盒砝码,但缺少量筒,于是又找来一个烧杯、胶头滴管和一些水。她们利用这些器材测量土鸡蛋的密度,请你和她们一起完成实验。
(1)把天平放在　　　　台上,把游码放到标尺左端的　　　　　处,调节天平的　　　　　,观察到指针指在　　　　　　,表示横梁平衡,用调节好的天平测出一颗土鸡蛋的质量m0。
(2)如图图图所示,设计测量土鸡蛋体积的步骤如图图下:
①在烧杯中装入适量的水,并在水面的位置做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
②把土鸡蛋轻轻放在装有水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管使烧杯中的水面恰好到标记处,再用天平测量此时烧杯、水和土鸡蛋的总质量m2。
(3)土鸡蛋的密度表达式是ρ=　　　　　　(用所测量的物理量符号表示,水的密度为ρ水)。实验结束后,有同学发现土鸡蛋有一定的吸水性,则测得的密度值将　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
在缺少实验器材的情况下进行探究活动时,要通过“等效替代法”变直接测量为间接测量。如图图:在体积或质量无法测量时往往需要借助与被测物体等体积或等质量的水从中间过渡从而测得密度。
类型2　易溶于水的颗粒密度的测量
6.某校物理兴趣小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度,测量的部分方法和结果如图图图所示。
(1)用调节好的天平测量适量小颗粒的质量。当天平平衡时,右盘中的砝码质量和游码的位置如图图图甲所示,则小颗粒的质量为　　　　g。
(2)由于颗粒易溶于水,小组同学采用如图图图乙所示的方法测量体积,则测得颗粒的体积为　　　　。
(3)该物质的密度是　　　　　　kg/m3。
(4)在C步骤中,若摇动得不够充分,铁砂未充满颗粒的空隙,则测出的密度值比实际密度偏_________ (选填“大”或“小”)。
(5)在C步骤中,若因铁砂较少,全部倒进并反复摇动后,没有完全覆盖颗粒,则测出的密度值比实际密度偏　　　　(选填“大”或“小”)。
7.小红看见妈妈在和面做饭,便想要测一测面粉的密度。她只用天平(含砝码)、一个玻璃杯、足量水,就完成了测量。
下面是小红同学设计的实验步骤,请你帮她填写完整。
(1)将天平放在水平桌面上,并将游码放在标尺左端的零刻度线处, 　　　　　。
(2) 　 　　　　　　　　　　　　。
(3)在玻璃杯中装满面粉,测出玻璃杯和面粉的总质量m1。
(4)将面粉倒出,在玻璃杯中装满水,测出玻璃杯和水的总质量m2。
(5)用已知量和测量量对应的字母写出面粉密度的表达式:ρ=　　　　　(已知水的密度为ρ水)。
(6)小红用面粉加水和成面团,然后捏了一个小面人,晒干后测量面人的密度,发现比面粉的密度明显增大,你分析原因可能是 　。
借助细铁砂测颗粒物的密度时,如图图果铁砂较少而没有完全覆盖颗粒,会导致上面一部分的颗粒间还有空隙,测得的颗粒体积偏大,从而使计算出的密度偏小。
类型3　不规则大物体密度的测量
8.想测量苹果的密度,雅琦设计了一个比较简单的方法:用水果刀切下一块苹果肉,削成长方体的形状,测出长方体苹果块的质量m和边长a、b、c。则苹果块的体积V=　　　　,密度ρ=　　　　。雅琦的这种测量方法测出的结果会　　　　(选填“偏小”或“偏大”)。
9.[2020·黔南州改编] 小强同学在家中自主学习,他想利用家庭实验室的器材测一小石块的密度,他可用的器材有托盘天平(含砝码)、烧杯、细线、水和小石块。如图图图所示,实验步骤如图图下:
A.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。
B.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,在水面的位置做标记,用天平测出水、小石块和烧杯的总质量m1。
C.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。
D.向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3。
请回答下列问题:
(1)将实验步骤A补充完整。
(2)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=　　　　　　,小石块密度的表达式:ρ石=　　　　　　。(均用已知量和测量量表示)
(4)如图图果步骤C中取出小石块时带走了一些水,那么小强所测小石块的质量　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)小石块的真实质量。
10.在“密度知识应用交流会”活动中,小丽小组首先用台秤测出铅球的质量为3.9 kg,是她们小组设计操作测量铅球体积的过程:(另有取水工具及记号笔)
(1)图中用量筒加入水的总体积是500 cm3,则所测铅球的密度是　　　　g/cm3。
(2)忽略测量时读数上的误差,观察图示测量体积的操作,请分析上面的操作对测出的铅球密度结果带来什么样的误差 　　　　　　　　　　　　　。
(3)小聪小组在不用量筒的情况下,同样利用上面的器材测量出了铅球的密度,请你帮助他们组完成实验过程:
①用台秤测出铅球的质量为m;
②　　　　　　　　　　　　　　　　　;
③ 　　　　　　　　　　　　　　　　　;
④则所测铅球密度的表达式为ρ=　　　　　　(用测量量及ρ水表示)。
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”和“标记法”将物体浸没在水中,则排开水的体积等于物体的体积。最后再根据ρ=求出物体的密度。
类型4　吸水类物质的密度测量
11.学习密度知识后,小明想用天平、量筒和水等器材测量粉笔的密度。他收集了教室里剩下的粉笔头,放在天平上测量,如图图图所示,则这些粉笔头的质量为　　　　　g。然后将这些粉笔头直接放入量筒中测体积。小军同学看了小明的测量方法,认为粉笔头颗粒太大,这样测出的粉笔的密度会偏　　　　。于是小明改进了实验方案,实验步骤如图图下:
　
①向量筒中倒入V1=60 mL的水;
②将这些粉笔头放入量筒中,发现它们先是漂浮并冒出气泡,然后慢慢下沉继续冒出气泡,过了足够长的时间,水面到达V2=70 mL处;
③取出这些粉笔头后水面下降到V3=45 mL处。
老师告诉他这是粉笔疏松多孔造成的,粉笔的体积应包含材质和其中空隙部分的体积。为了更准确地测量,于是他又向量筒中加水到60 mL处,将刚才所有吸饱水的粉笔头表面水分清除后再次放入量筒中,此时水面到达V4=84 mL处。
请回答下列问题:
(1)该实验的原理为　　　　　　(用物理量的符号表示)。 (2)在步骤③中,水面未回到60 mL处的原因是　　　　　　　　　　　　　。 (3)这些粉笔头的体积为　　　　cm3,粉笔的密度为　　　　　　g/cm3。(第二空计算结果保留两位小数) (4)同学们将这些粉笔头(不考虑实验中的损失)晒干后压成粉倒入量筒中并用东西压实后读出体积为6 cm3,则粉笔末的密度为　　　　　(计算结果保留两位小数)g/cm3。由此可以看出粉笔和粉笔末虽然是同种材质做成的,但它们颗粒间的　　　　不同。
对于吸水性物质体积的测量,可将吸足水后的物体浸没在量筒内的水中,若将其直接浸没在量筒内的水中,不考虑所吸水的体积,则体积的测量值偏小。
答案
1.(2)80　(3)116　(4)0.85×103
解： (2)烧杯内水的质量:
m水=m2-m1=128 g-48 g=80 g,
烧杯中水的体积:V水===80 cm3。
(3)烧杯和樱桃酒的总质量:
m3=100 g+10 g+5 g+1 g=116 g。
(4)樱桃酒的质量:m=m3-m1=116 g-48 g=68 g,樱桃酒的体积等于水的体积:V=V水=80 cm3,
樱桃酒的密度:
ρ===0.85 g/cm3=0.85×103 kg/m3。
2.(1)②①④③
(2)体积
(3)·ρ水
3.(3)20　(4)10　2×103
解： (3)由图②③可知,倒出水的体积:
V=46 mL-26 mL=20 mL=20 cm3,
由ρ=可得,倒出水的质量:
m=ρ水V=1.0 g/cm3×20 cm3=20 g。
天平横梁平衡后,先把两只完全相同的小烧杯分别放在天平两盘上,再把小石块放入左盘烧杯中;当天平再次平衡时,右盘中烧杯内水的质量等于小石块的质量,即小石块的质量为m石=20 g。
(4)小石块的体积:V石=36 mL-26 mL=10 mL=10 cm3,
则小石块的密度为ρ石===2 g/cm3=2×103 kg/m3。
4.步骤②称出空烧杯的质量m1是多余的
5.(1)水平　零刻度线　平衡螺母　分度盘中央
(3)　偏大
解： (1)天平使用方法:把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻度线处,调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘中央,此时横梁平衡。(3)由题意知,鸡蛋的体积V等于烧杯中倒出水的体积,由ρ=得,V=V排==;鸡蛋的密度为ρ===。首先用调节好的天平测出一颗土鸡蛋的质量m0,质量测量准确,但在测量土鸡蛋的体积时,因为土鸡蛋有一定的吸水性,使水面下降,倒出的水偏少,导致测出的体积偏小,密度偏大。
6.(1)169.4　(2)70 cm3　(3)2.42×103　(4)小　(5)小
7.(1)调节平衡螺母使横梁平衡　
(2)用天平测出空玻璃杯的质量m0　(5)ρ水
(6)面粉颗粒之间的间距较大,捏成面人后变得紧密
解： (5)根据测量结果,面粉的质量为m=m1-m0;面粉的体积等于水的体积,V=V水=,则面粉的密度为ρ===ρ水。
(6)干面粉的颗粒之间是疏松的,互不粘连;捏成面人后颗粒之间的间距变小,体积减小,所以密度变大。
8.abc　　偏大
解： 长方体的体积等于长、宽、高的乘积,则长方体苹果块的体积V=abc,
苹果块的密度:ρ==。
因为苹果中心的苹果核处有空心的部分,所以苹果肉的密度比整个苹果的密度大,雅琦以苹果肉的密度来代替苹果的密度,所以测出苹果的密度偏大。
9.(1)右
(2)m1-m2
(3)　·ρ水
(4)大于
10.(1)7.8
(2)从水中取出铅球时,铅球上会带有水,使得测出的体积偏大,根据ρ=可知,所测密度值会偏小
(3)②向容器内盛入适量水,用台秤测出总质量为m1
③将铅球浸没在水中,在水面处做标记。取出铅球,补水至标记处,用台秤测出总质量为m2
④
解： (1)由题可知,用量筒加入水的体积就是球的体积,即V=500 cm3,所以铅球的密度:
ρ===7.8 g/cm3。
(2)在操作过程中存在不太精确的地方,会给测量结果带来的影响:铅球从水中取出时,表面沾水,导致体积的测量结果偏大,由公式ρ=知,质量一定,体积的测量值偏大,所以密度偏小。
(3)不用量筒的情况下,同样利用上面的器材测量铅球的密度,实验步骤如图图下:①用台秤测出铅球的质量为m;②向容器内盛入适量水,用台秤测出总质量为m1;③将铅球浸没在水中,在水面处做标记。取出铅球,补水至标记处,用台秤测出总质量为m2;④铅球取出后加水的质量:m水=m2-m1,则铅球的体积:V铅球=V水==,铅球的密度:ρ=。
11.15.8　小　(1)ρ=
(2)粉笔头吸附了一定体积的水
(3)24　0.66　(4)2.63　距离