人教版八年级物理上册同步训练培优卷: 6.3测量液体和固体的密度
阅卷人 一、选择题
得分
1.(2024八下·东台期中)在实验技能测试时,实验桌上有两个大烧杯分别装有盐水和纯水,其标签已模糊不清,用以下器材,不能把他们区分开的器材组合是( )
A.天平、量筒、烧杯 B.天平、烧杯、刻度尺
C.弹簧测力计、细绳、矿泉水瓶 D.量筒、烧杯、刻度尺
【答案】D
【知识点】质量的测量与天平的使用;量筒的使用;液体密度的测量
【解析】【解答】测量密度的原理为,需比较物体的质量和体积;
A、选取天平、量筒、烧杯进行实验:用天平测液体和烧杯的总质量m1;把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2;利用密度公式算出液体的密度,用此方法再计算出另一种液体的密度,结论分析:谁的密度更大就是盐水,A不符合题意;
B、选取天平、烧杯、刻度尺进行实验:将两只完全相同的烧杯分别放在已经调好天平的左右盘中;将适量的水和盐水分别倒入两只烧杯中直到天平重新平衡;用刻度尺量分别量出烧杯内液体的深度,深度大的体积越大,质量相同时,体积小的液体密度大,密度大的液体是盐水,B不符合题意;
C、选取器材:弹簧测力计、细绳、矿泉水瓶进行实验:将纯水装满矿泉水瓶,用细绳系好后,测出矿泉水受到的重力G1;将水全部倒净后,将盐水装满矿泉水瓶,用细绳系好后,测出矿泉水受到的重力G2;在体积相同的情况下,液体受到的重力越大,质量越大,密度越大,C不符合题意;
D、量筒、烧杯、刻度尺,无法比较物体的质量,不能把他们区分开,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】测量密度的原理为,需比较物体的质量和体积,量筒、烧杯、刻度尺,无法比较物体的质量,不能把他们区分开。
2.(2018八上·花山期末)运用你学过的物理知识进行“特殊测量”,下面的几种方法中不可行的是( )
A.用天平“称”出墨水瓶的容积 B.用量筒“量”出小钢球的质量
C.用天平“称”出一张纸的厚度 D.用量筒“量”出1kg的酒精
【答案】C
【知识点】质量的测量与天平的使用;量筒的使用
【解析】【解答】A、称出空瓶的质量,称出瓶子和水的总质量,两次相减得水的质量,根据密度公式ρ=m/V,可得v=m/ρ,天平称量出水的质量,除以水的密度,就是水的体积,即得墨水瓶的容积,所以A方法可行;
B、根据密度公式ρ=m/V,可得m=ρv,量筒测量出钢珠的体积,乘以钢珠的密度,就是钢珠的质量,所以B方法可行;
C、我们用天平测出纸的质量,然后除以纸的密度,这样就得出纸的体积.用刻度尺测出纸的长和宽,算出纸的面积,最后用体积除以面积算出纸的厚度.但一张纸的质量太轻,用天平也无法测量,所以要测量选x张纸的质量,再求出一张的质量,误差就大了,故C方法不可行;
D、根据密度公式:ρ=m/V,可得v=m/ρ,已知酒精的质量1kg,除以酒精的密度,就能求出酒精的体积,故D方法可行.
故答案为:C.
【分析】在学习过程中不仅要学会各种测量工具的使用方法,还要学习一些特殊测量方法,只要这样才能使测量结果更接近真实值,减小实验误差.
3.(2020八上·晋江期末)一容器装满水后,容器和水的总质量为m1,若在容器内放一质量为m的小金属块A后再加满水,总质量为m2;若在容器内放一质量为m的小金属块A和一质量也为m的小金属块B后再加满水,总质量为m3,则金属块A和金属块B的说法正确的是( )
A.金属块A的密度为
B.金属块A的密度为
C.金属块A和金属块B的密度之比为(m3-m2+m):(m2-m1+m)
D.金属块A和金属块B的密度之比(m2+m-m3):(m1+m-m2)
【答案】D
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】AB.假设A密度ρA,体积VA;B的密度ρB,体积VB,容器体积V容,容器的质量为m容,则有ρAVA=m,ρBVB=m
装满水后容器和水总质量为m1,则m容+ρ水V容=m1
对于放进A的情况m容+m+ρ水(V容-VA)=m2
m容+m+ρ水V容-ρ水VA=m2
ρ水VA=m+m1-m2①
VA=
金属块A的密度为ρA=
AB不符合题意;
CD.对于放进AB的情况ρ水(VA+VB)=2m+m1-m3②
由①②可得
D符合题意,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】先设出AB物体的密度和体积,根据密度公式分别表示出A、B和水的质量;当放进A的情况,容器的总质量等于容器的质量、水的质量和金属块的质量之和,根据密度公式表示出其大小,同理得出容器放入B后容器的总质量,联立等式即可得出AB物体的体积之比,再根据密度公式得出AB物体的密度。
4.(2024八上·自贡期末)小李同学在测量某种液体的密度时,进行了如下实验步骤:
先用天平称出空烧杯的质量;
在烧杯内盛上部分纯水,在水位线处做好标记,并称出总质量;
倒出水,擦干烧杯后换上待测液体,使液面到刚才的标记处,再称出总质量
则待测液体的密度为(水的密度用表示)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】同一烧杯装满水和液体时,二者的体积相等,即V水=V液;
;、
;
解得:。
故选B。
【分析】用烧杯和液体的总质量减去烧杯质量得到液体质量,再根据液体体积相等列式计算液体密度即可。
5.(2022八上·红山期末) 为了测量某种液体的密度,小张将液体倒入量筒,利用天平测出液体和量筒的总质量m,并读出液体的体积V,根据数据绘制出了m﹣V关系图像。下列说法正确的是( )
A.该液体密度为1g/cm3 B.该液体密度为1.25g/cm3
C.40cm3的液体质量是60g D.所用量筒的质量为40g
【答案】A
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】根据数据绘制出m﹣V关系图像可知,量筒中液体的体积是20cm3的时候,量筒和液体的质量是40g,当量筒中液体的体积从20cm3增加到60cm3的时候,增加的液体体积是40cm3,此时增加液体的质量是40g,根据密度公式ρ===1g/cm3,故A正确,BCD错误
故选择A
【分析】关键是从图像中得出,量筒中液体的体积是20cm3的时候,量筒和液体的质量是40g,40g是量筒和20cm3的质量和,然后利用增加的量确定增加液体的质量和体积的对应量,最后利用密度公式计算
6.(2021八上·深圳竞赛)学习质量和密度的知识后,小强同学打算用天平(含砝码)、水和量筒完成下列实验课题:
⑴测量牛奶的密度;
⑵鉴别看上去像是纯金的戒指;
⑶测定一捆铜导线的长度;
⑷鉴别小铁球是空心还是实心的;
⑸测定一堆大头针的个数。
你认为能够完成的实验是( )
A.(1)(2) B.(1)(2)(4)
C.(1)(2)(4)(5) D.(1)(2)(3)(4)(5)
【答案】C
【知识点】设计实验测密度
【解析】【解答】(1)在烧杯中倒入适量的牛奶,测出烧杯和牛奶的总质量m1,将适量牛奶倒入量筒,测出其体积V,再测出剩余牛奶和烧杯的总质量m2,牛奶密度表达式 ,该实验课题能够完成;(2)用天平测出戒指的质量,再用量筒和水测出戒指的体积,根据密度公式 可以计算出戒指的密度,与金的密度比较,若相等就是纯金的,若不等就不是纯金的,该实验课题能够完成;
(3)可以测出铜导线的质量,根据密度计算出它的体积,但是不知铜导线粗细,无法用所给器材测出它的长度,该实验课题不能完成;
(4)用天平测出铁球的质量,用烧杯、量筒、水可以测出铁球的体积,利用密度公式可以计算密度,与铁的密度比较可知是空心的还是实心的,该实验课题能够完成;
(5)可以用天平先测出几十根大头针的质量,由此可算出一根大头针的质量,然后测定一大堆大头针的质量,知道了一根大头针的质量和一堆大头针的质量,就能算出大头针的数目,该实验课题能够完成。
综上,能够完成的实验是(1)(2)(4)(5)。
故选C。
【分析】(1)根据器材分析能否测出牛奶的质量和体积,然后根据计算出牛奶的密度;
(2)根据器材分析能否测出戒指的质量和体积,然后根据计算出它的密度,最后与金的密度比较;
(3)根据器材分析能否测出铜导线的质量,然后根据密度公式计算出它的体积,能够测出导线的横截面积,再根据V=SL计算出铜导线的长度;
(4)根据器材分析能否测出戒指的质量和体积,然后根据计算出它的密度,最后与铁的密度比较;
(5)根据“累积法”测微小物理量的方法判断。
7.(2018八上·通州月考)若给你一只弹簧秤、一杯水、细线和一个金属块,你能完成下列四种实验中的哪几种?①测金属块的质量; ②测金属块浸没在水中的浮力;③金属块的体积;④测金属块的密度.( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【知识点】设计实验测密度
【解析】【解答】利用弹簧秤可以直接测出物体的重力,结合公式G=mg的变形公式m= 可以求解金属块的质量m;
把金属块用细线悬挂在弹簧秤上,将金属块完全浸没在杯内的水中,此时弹簧秤示数变小,根据弹簧秤的示数差可求金属块浸没在水中的浮力F浮;
由阿基米德原理:F浮=ρ水gV排可得:V排= ,ρ水作为已知条件,可测出金属块的体积V=V排;
已测得金属块的质量为m,根据密度公式可得:ρ= ,则金属块的密度可得.
因此所给的四个条件都能用所给的实验器材测出,
故答案为:D.
【分析】利用弹簧秤可测出金属块的重力,得到金属块的质量;用“称重法”测得金属块完全浸没在水中时,受到的浮力大小;然后再根据阿基米德原理得到物质的自己,进一步确定能测出的物理量.
阅卷人 二、填空题
得分
8.(2024·宿迁)五一假期,小红在骆马湖沙滩捡到一块小石头,回到学校,进行了如下测量:
(1)测量石块的质量,天平平衡后,砝码和游码位置如图甲所示, g;
(2)用量筒和适量的水,测量石块的体积,如图乙所示,石块密度 ;
(3)将石块放用量筒时有水溅出,则密度测量值偏 .
【答案】(1)27
(2)2.7
(3)大
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】 (1)根据图片可知,该天平的分度值是0.2g,此时砝码的总质量是20g+5g=25g,游码的质量是2g,所以石头的质量是:25g+2g=27g。
(2)石块没有放入时量筒内水的体积是30cm3,放入石块后量筒内水的体积是40cm3,
则石块的体积为40cm3-30cm3=10cm3,
石块的密度为:;
(3)将石块放入量筒时有水溅出,则测得的石块的体积会偏小,根据密度公式可知;密度测量值偏大。
【分析】 (1)物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码所对的刻度值。
(2)根据量筒的使用规则读数,利用密度公式进行计算。
(3)如果放入石块时溅出水会导致石块的体积偏小,根据密度公式进行误差分析。
9.(2024·南京模拟)小强利用天平、量筒等实验器材测量某消毒液的密度.
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,应向 调节平衡螺母直至天平平衡;
(2)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图乙所示;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示;
④消毒液的密度为 kg/m3.
(3)小强测量一个木块(ρ木<ρ水)的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如图丁所示实验,测出了木块的密度.
①如图丁(A)所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m1;
②如图丁(B)所示将木块放在水中,木块静止时电子秤的示数为m2;
③如图丁(C)用细针把木块压入水中,使木块浸没在水中,电子秤的示数为m3;
④木块密度ρ水= (用m1、m2、m3和ρ水表示).
(4)测完密度后,小强发现由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,则测得的木块密度将 .
【答案】(1)左
(2)0.85×103
(3)ρ水
(4)不变
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(1)如图甲所示, 将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处, 天平指针指向分度盘右侧,说明右端下沉,左端上翘,应向左端 调节平衡螺母直至天平平衡 ;
(2)步骤 ③ 图丙可知,烧杯和剩余消毒液的质量为44g,由步骤 ①③可得,消毒液的质量为:m=78g-44g=34g,由步骤 ② 图乙可知,消毒液的体积为:V=40mL,消毒液的密度为:;
(3)由图丁AB两次实验可得,木块的质量为 :m木 =m2 -m1, 由 AC两次实验可得,木块排开水的质量为:m排=m3 -m1, 木块的体积为:,木块的密度为:;
(4)电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,则m2-m1,m3-m1的大小不变,由木块密度可知,木块密度不变。
【分析】(1)称量前,将天平放在水平台上,游码归零,将平衡螺母向上翘的一端移动,直至天平平衡;
(2)由实验数据求出消毒液的质量和体积,根据求出消毒液的密度;
(3)AB两次实验中电子称的示数之差为木块的质量,AC两次实验中电子称的示数之差为木块浸没在水中时排开水的质量,根据求出木块的体积,再根据表示出木块的密度。
(4)电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,质量的差是不变的,所测密度不变。
10.(人教版物理八年级上册第六章第3节测量物质的密度同步练习)小明在“测量液体密度的实验”中得到的数据如下表,根据表中数据可得到液体密度为 ,容器的质量为 。
实验次数 1 2 3 4
液体体积/cm3 5.8 7.9 16.7 35.1
液体和容器的总质量/g 10.7 12.8 21.6 40.0
【答案】1g/cm3;4.9g
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】m液=12.8g﹣10.7g=2.1g,V液=7.9cm3﹣5.8cm3=2.1cm3
;
m1=ρV1=1g/cm3×5.8cm3=5.8g,
m瓶=m总﹣m1=10.7g﹣5.8g=4.9g。
【分析】掌握密度的计算和密度公式的应用,注意表中提供的信息。
11.(2020八上·马尾期末)小平最爱喝的饮料是橙汁。学习了密度知识后,小平想在家里自己动手测橙汁的密度。能用得上的器材有:一瓶橙汁、弹簧测力计、水和一些线绳。下面是 测出橙汁密度的部分实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
⑴观察并记下瓶中橙汁液面的位置。
⑵用线绳将一瓶橙汁系在调好的弹簧测力计下,测出其重力G1;
⑶倒尽橙汁,再在瓶中装入同体积的水,测出此时的总重力G2;
⑷倒尽橙汁瓶中的水,测出 。利用上述实验步骤测量出的物理量计算橙汁密度表达式 ρ橙汁= (用已知量和测量量表示,水的密度为ρ水)。
【答案】空瓶的重力G3;
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(4)计算橙汁的密度,需要测出橙汁的质量,已测出橙汁加空瓶的总重力,所以需要测出空瓶的重力,即倒尽橙汁瓶中的水,测出空瓶的重力G3。
橙汁的重力为
橙汁的质量
水的重力
水的质量
水的体积
橙汁的体积等于水的体积,所以橙汁的密度为
【分析】弹簧测力计可测量空瓶的重力,进一步求得橙汁的重力,根据G=mg可得出橙汁的质量;同理可求得水的质量,这里可借助水的体积,来等效替代橙汁的体积,进而寻找到橙汁密度与水的密度的关系。
12.(2016八上·平南月考)一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,瓶底的直径为D,然后倒出部分液体(约小半瓶,正立时近弯处),如图所示,测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2,则液体的密度为 .
【答案】
【知识点】量筒的使用
【解析】【解答】解:因为瓶子的底面积为S= ,
瓶中水的体积V水=SL1= ,
瓶中空气体积V空=SL2= ,
所以酒瓶的容积为V=V水+V空= + = πD2(L1+L﹣L2),
液体密度是:ρ= = .
故答案为: .
【分析】由于瓶子的容积一定,无论瓶子怎样放置,瓶中液体的体积不变,空气的体积也不变,所以倒放时瓶子中空气的体积加上正放时液体的体积即为瓶子的容积,根据圆柱体的体积公式计算出瓶子的容积后,再利用密度公式解答即可 .
阅卷人 三、实验探究题
得分
13.(2024八上·潮南期末)十一期间,壮壮去泰山旅游,从泰山捡回来几块泰山石作纪念,他想用天平和量筒测量泰山石的密度。
图1 图2
(1)壮壮摆放好天平后,把游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针静止在分度盘上的位置如图1甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,调好后把泰山石放在天平的 (选填“左盘”或者“右盘”);
(2)壮壮通过图1所示方法测得泰山石的密度是
(3)上述实验操作过程中,若泰山石吸水,则会造成测量出的泰山石密度值偏 (选填“大”或“小”);
(4)壮壮重新设计了如图2所示的实验,测量另一块泰山石的体积:
①往烧杯中加入适量的水,把泰山石浸没,在水面到达的位置上作标记;
②取出泰山石,测得烧杯和水的总质量为;
③ ,再测出此时烧杯和水的总质量为;
④泰山石的密度表达式 (泰山石质量为,水的密度为)。
【答案】(1)左;左盘
(2)
(3)大
(4)加水至标记处;
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用;量筒的使用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)将托盘天平放在水平桌面上,并将游码移至标尺零刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡;根据左物右码可知,调好后把泰山石放在天平的左盘;
故填左;左盘.
(2)由图乙可知,泰山石的质量为:m=50g+1.6g=51.6g;
由图丙可知,泰山石的体积为:V=40mL-30mL=10mL=10cm3;
泰山石的密度为:;
故填5.16×103.
(3)上述实验操作过程中,若泰山石吸水,使得测量的泰山石的体积偏小,质量不变,根据可知,测得的泰山石密度将偏大;
故填大.
(4)③向烧杯内加水至标记处,再测出此时烧杯和水的总质量为m2;加入的水的体积即泰山石的体积为:;
④泰山石的密度表达式:;
故填加水至标记处;.
【分析】(1)指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡;把泰山石放在天平的左盘。
(2)由天平读出物体的质量,通过量筒的液面升高量得出物体的体积,再由计算出物体的密度。
(3)上述实验操作过程中,若泰山石吸水,使得测量的泰山石的体积偏小,质量不变,根据可知,测得的泰山石密度将偏大。
(4)用等体积法计算出物体的体积,再由得出表达式。
14.(2024·扬州)小华测量手链上花生形状小饰品的密度.
(1)拆下穿过“花生”的细绳,用天平测“花生”质量,操作正确,如图所示,“花生”的质量为 g.
(2)因“花生”体积较小,选择分度值更小的注射器来测“花生”体积.其步骤如下图,步骤②中摇动注射器的目的是: 。
(3)测得“花生”的密度为 g/cm3.若在步骤③中,不慎挤出少许水,则密度测量值偏 。
【答案】(1)2.6
(2)摇出花生表面起泡
(3)2.6;大
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】 (1)由图可知,天平标尺上的分度值为0.2g,则“花生”的质量为m=2.6g;
(2)步骤②中摇动注射器的目的是:“花生”充分浸入水中,摇出花生表面的气泡;
(3)“花生”的体积:V=11.0mL-10.0mL=1mL=1cm3,
“花生”的密度为;
若在步骤③中,不慎挤出少许水,使测得的“花生”的体积偏小。质量一定,根据密度公式可知,则密度测量值偏大。
【分析】 (1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(2)花生表面存在大量的气泡,会影响花生的体积;
(3)求出“花生”的体积,根据密度公式求出“花生”的密度;
若在步骤③中,不慎挤出少许水,使测得的“花生”的体积偏小,质量一定,根据密度公式判断密度测量值的误差 。
15.(2024·烟台) 橡皮泥可以被捏成各种形状,深受同学们喜欢。学习了力学知识后,小红利用家中的量杯、茶壶和垫块,测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于水的密度(橡皮泥的吸水忽略不计),操作过程如下:
①如图,把茶壶的一侧垫起并装满水,将橡皮泥轻轻放入茶壶中,用量杯接住溢出的水;
②倒掉量杯中的水,从茶壶中取出橡皮泥,将量杯和橡皮泥擦干;
③把茶壶重新加满水,将橡皮泥捏成空心碗放入壶中,让其浮在水面上,用量杯接住溢出的水。
(1)操作①是为了获得橡皮泥的 ,操作③是为了获得橡皮泥的 ;
(2)假设操作①量杯中水的体积为,操作③量杯中水的体积为,水的密度为,请写出橡皮泥密度的表达式 ;
(3)如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)体积;质量
(2)
(3)变大
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】 (1)操作①是为了获得橡皮泥的体积,操作③是为了获得橡皮泥的质量;
(2)根据题意可知,橡皮泥的重力等于排开水的重力,即G=F浮,
则ρV1g=ρ0V2g,;
可得;
(3)如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果不变。
【分析】 (1)操作1是为了得到体积,排出水体积和橡皮泥体积相等;
操作3是为了得到橡皮泥质量,因为根据阿基米德原理,浮力等于排出水重力等于自身重力,根据公式G=mg,可以求出质量;
(2)根据漂浮条件,以及密度公式和阿基米德原理列出方程计算即可。
(3)操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,水是一定量的,虽然排开水的体积大了,但是溢出水的体积不会变大,多排开的水正好与进入空心碗中的水体积相同,所以溢出水的体积不变;
16.(2024·新兴二模)放学回家的路上,小明在路边捡到一块形状不规则的路沿石样石,他想知道这块路沿石是不是大理石制成的(大理石的密度范围:2.60~2.80 g/cm),于是将样石带人实验室进行测量。
(1)实验时,应将天平放在 台上。
(2)天平调平后,将样石放在左盘中,往右盘加减砝码并移动游码,天平重新平衡时,如图甲所示,则样石的质量为 g。
(3)在量筒内先倒入适量的水,再将样石浸没在水中,如图乙所示,则样石的体积是 cm3,样石的密度是 kg/m3。由此可判断路沿石 (选填“是”或“不是”)大理石制成的。
(4)小明将样石放入量筒中时,不小心溅出了几滴水,则所测样石的密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若样石体积较大,量筒中放不进去,小明与同学们交流讨论后,重新设计实验(器材:电子秤、大烧杯、记号笔),方案如下:
①电子秤测出装有适量水的烧杯的总质量 m1,如图丙;
②将样石缓慢浸没在水中,测得烧杯、水和样石的总质量m2,如图丁,并用记号笔在水面处做标记,然后取出样石;
③向烧杯中缓慢加水至标记处,测得烧杯和水的总质量 m3,如图戊。则样石密度的表达式:ρ= . (用测得量和水的密度 ρ水 表示)。
【答案】(1)水平
(2)52
(3)20;;是
(4)偏大
(5)
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)将天平放在水平台上,将游码调到标尺的零刻度线处,再调平衡螺母使横梁平衡;
(2)由图1可知,样石的质量: m = 50g + 2g= 52g;
(3)由图1可知,样石的体积:
,
样石的密度为:
由大理石的密度范围:2.60~2.80g/cm3,所以此路沿石是大理石制成的;
(4)将样石放入量筒时,若在量筒壁上溅了几滴水,这样会导致量筒显示的样石与水的总体积偏小,因此测得样石的体积偏小,根据密度式
,m正常,V偏小,则p偏大;
(5)取出了样石,再将水补充到原来的标记处,这样增加的水的体积就是样石的体积;
样石的体积:
样石的质量为:,样石的密度为:
故答案为:(1) 水平;(2) 52,(3)20;
;是;(4)偏大;(5)③
【分析】(1)根据天平调平:将天平放在水平台上,将游码调到标尺的零刻度线处,再调平衡螺母使横梁平衡;(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)量筒的分度值为2mL,样石的体积等于水和石块的总体积减去水的体积;
知道物体的质量和体积,根据密度公式
计算出物体的密度;
(4)向量筒中放物体时,若不小心把水溅到量筒壁的上方,这样会导致量筒显示的物体与水的总体积偏小,因此测得物体的体积偏小,根据密度式进一步分析所测密度的情况;
(5)要想测量小石块的密度,需要测量小石块的质量和体积。利用等效替代法,石块的体积等于增加的水的体积,根据密度公式求出石块的密度。
17.(2024·吉林) 小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向 调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为 。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为 ;
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为,水的密度为,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为 。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm;
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为 。
【答案】(1)左
(2)20;1.1
(3)100;1.09
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】 (1)根据题意可知,指针右偏说明右盘重左盘轻,则平衡螺母应向左调节,才能使天平水平平衡;
(2)将烧杯中的部分盐水倒入量筒;根据图丙可知,量筒的分度值为2mL,
则盐水体积为V=20mL=20cm3;
如图乙所示,烧杯和剩余盐水的质量为:m1=20g+10g+1.8g=31.8g;
烧杯和盐水的总质量为m=53.8g,
则倒进量筒的盐水的质量为m2=m-m1=53.8g-31.8g=22g,
那么盐水的密度为;
(3)①由图得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力,由F浮=G排=m排g和G=mg 得,金属片和柱形容器排开水的质量等于金属片和柱形容器的质量,为108g,
此时金属片和柱形容器排开水的总体积为,
②依题意得,金属片和柱形容器排开水的总体积比金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积多ΔV排=SΔh=10cm2×(5.8cm-5cm)=8cm3,
金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积为V'排=V排-ΔV排=108cm3-8cm3=100cm3,
将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,漂浮在盐水表面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力,
由F浮=G排=m排g和G=mg得,金属片和柱形容器排开盐水的质量等于金属片和柱形容器的质量,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;
金属片和柱形容器排开盐水的质量m排盐水=ρ盐水V排=108g,
则配制盐水的密度为。
【分析】 (1)天平使用前的调节:若指针右偏,向左调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)使用量筒读数时,视线要和液面的凹面底部相平,既不能仰视,也不能俯视;物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;根据天平的两次示数求出盐水的质量;根据求盐水的密度;
(3)①由图得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力,由阿基米德原理计算金属片和柱形容器排开水的总体积;
③依题意得,计算金属片和柱形容器排开水的总体积比金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积的变化量,求得在盐水中排开的体积,利用浮沉条件及阿基米德原理计算盐水的密度。
18.(2024九下·合肥模拟)小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量:
(1)他第一次测得空瓶的质量m1=15g;
(2)他第二次测得瓶子装满水后的总质量m2=45g;
(3)他第三次测得瓶子装满酱油后的总质量如图乙所示,其结果m3= g;
(4)最后根据测得的数据计算出酱油的密度是 g/cm3。(ρ水=1.0g/cm3)
【答案】47.4;1.08
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(3)根据乙图可知,天平标尺的分度值是0.2g,则游码质量为2.4g,
则小瓶装满酱油后的总质量为
m3=20g+20g+5g+2.4g=47.4g。
(4)小瓶装满水后,瓶内水的质量为
m水=m2﹣m1=45g﹣15g=30g;
则瓶内水的体积为
;
由于小瓶装满了水,所以瓶子的容积为
V容=V水=30cm3;
小瓶内酱油的质量为
m酱油=m3﹣m1=47.4g﹣15g=32.4g;
酱油的体积为
V酱油=V容=30cm3;
则酱油的密度为
。
【分析】(3)根据乙图确定标尺的分度值,读出游码的质量,然后与砝码的质量相加得到装满酱油的小瓶的总质量;
(4)小瓶装满水后,根据m水=m2﹣m1计算瓶内水的质量。再根据计算瓶内水的体积。由于小瓶装满了水,所以瓶子的容积为V容=V水,根据m酱油=m3﹣m1计算小瓶内酱油的质量,而酱油的体积为V酱油=V容,最后根据计算酱油的密度。
19.(2024九下·忠县模拟)如图所示,爱探究的小明在实验室做测量木块密度的实验。(g取10N/kg)
(1)将托盘天平放在 桌面上,移动 至零刻度线,此时指针如图乙所示,他应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡;
(2)小明将木块放在托盘天平左盘,往右盘加减砝码和移动游码,天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图丙所示,则木块质量为 g;
(3)小明用图丁测量木块体积,弹簧测力计示数为0.1N,则木块所受浮力为 N,计算得木块体积是 ;
(4)小莲认为弹簧测力计不够精确,改进设计了如图所示的实验。
①图甲电子秤示数为;
②图乙木块漂浮时,电子秤示数为;
③图丙用细针将木块压入水中,木块未触底,静止时电子秤示数为,则该实验测得木块密度为 ;
(5)小明和小莲兴趣正浓,继续探究盐水密度。
④图丁在烧杯中加入适量盐水,电子秤示数为;
⑤图戊用细针将木块压入盐水中,木块未触底,静止时电子秤示数为;则盐水密度 (用字母表示)。
【答案】(1)水平;游码;右
(2)12
(3)0.22;
(4)
(5)
【知识点】设计实验测密度
【解析】【解答】(1)实验前,应先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上,由图乙可知,此时指针偏向分度盘中线左侧,应将平衡螺母向右调,才能使天平平衡。故 第1空 填“水平”; 第2空 填“游码”; 第3空填“右”。
(2) 第1空、 由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,木块的质量为 。故该空填“12g”;
(3) 第1空、 木块的重力
。
利用定滑轮改变力的方向的作用,测得木块在水中静止时测力计示数为0.1N,由此可得物体受到的浮力为
。故该空填“0.22”;
第2空、 根据阿基米德原理可得,木块体积
。故该空填“ ”。
(4) 第1空、 由实验步骤可知,木块的质量
木块的体积
木块密度为
。故该空填“ ”。
(5) 第1空 、排开盐水的质量
排开盐水的体积等于木块的体积,即
盐水的密度
。故该空填“ ”。
【分析】(1) 主要是天平的使用及调节,明确天平的放置要求和平衡调节方法。
(2)通过读取天平标尺确定物体质量。
(3)先根据重力公式计算重力,利用称重法求浮力,再根据浮力公式反推物体体积。
(4)利用质量和体积计算密度。
(5)先求出排开盐水质量的变化,利用排开盐水体积与木块体积关系以及密度公式计算盐水密度。
20.(2024·广元模拟)为了测量小石块的密度,某学校物理学习小组的同学设计了如下实验:
器材:溢水杯、空塑料杯、烧杯、量筒和水
实验步骤:
先将溢水杯中注满水,然后将小石块浸没水中,此时溢出的水的体积为,如图甲所示。将小石块取出,让空塑料杯漂浮于溢水杯中后,将溢水杯中再次注满水,如图乙所示。将小石块放入塑料杯中,塑料杯仍漂浮于水面上,测得此过程溢出的水的体积为,如图丙所示。
取请回答下列问题:
(1)小石块的体积为 ;
(2)小石块的重力为 ;
(3)小石块的质量为 ;
(4)小石块的密度为 ;
(5)图甲、图乙和图丙三个相比,溢水杯杯底所受水的压强 ;溢水杯对桌面的压力是 选填“甲大”或“乙大”“或“丙大”或“相等”。
【答案】(1)20
(2)0.5
(3)50
(4)2.5
(5)相等;甲大
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1) 第1空、 因为石块放入盛满水的溢水杯中,石块的体积就是溢出水的体积,所以小石块的体积V=20mL, 即: 故该空填“20”;
(2) 第1空、 根据题意,由阿基米德原理得,石块所受的浮力等于图丙中溢出的水所受的重力;由漂浮条件得,石块所受的浮力等于小石块的重力,则小石块的重力等于图丙中溢出的水所受的重力,即
G石=m丙溢 N
小石块的重力为0.5N。故该空填“0.5”;
(3) 第1空、 石块质量
小石块的质量为50g。故该空填“50”;
(4) 第1空、 石块的密度
石块的密度是 故该空填“2.5”;
(5) 第1空、 由图知,三个容器中液面相等,即深度相同,根据 h知溢水杯杯底所受水的压强相等。故该空填“相等”;
第1空、 图甲中小石块沉底,溢水杯内增加的小石块重力大于此时溢出水的重力,所以放入石块后溢水杯对桌面的压力变大;图乙中空塑料杯漂浮,溢水杯内增加的空塑料杯的重力等于此时溢出水的重力;图丙中塑料杯漂浮,溢水杯内再增加小石块的重力等于此时再溢出水的重力,所以放入塑料杯后对桌面的压力不变,塑料杯中再放入石块,溢水杯对桌面的压力仍不变,故甲溢水杯对桌面的压力大。故该空填“甲大”。
【分析】 首先通过实验现象得出小石块的体积等于第一次溢出水的体积。然后根据阿基米德原理和漂浮条件来分析小石块的重力,即通过图乙中塑料杯排开的水的重力得出塑料杯重力,再结合图丙中总排开的水的重力得出小石块和塑料杯的总重力,从而算出小石块的重力。接着根据重力公式算出小石块的质量。再根据密度公式得出小石块的密度。对于压强,由于水的深度始终相同,所以压强相等;对于溢水杯对桌面的压力,根据各图中物体的重力与溢出水的重力关系进行比较得出结论,图甲中小石块使压力增大,图乙和图丙中压力不变,所以甲的压力最大。
1 / 1人教版八年级物理上册同步训练培优卷: 6.3测量液体和固体的密度
阅卷人 一、选择题
得分
1.(2024八下·东台期中)在实验技能测试时,实验桌上有两个大烧杯分别装有盐水和纯水,其标签已模糊不清,用以下器材,不能把他们区分开的器材组合是( )
A.天平、量筒、烧杯 B.天平、烧杯、刻度尺
C.弹簧测力计、细绳、矿泉水瓶 D.量筒、烧杯、刻度尺
2.(2018八上·花山期末)运用你学过的物理知识进行“特殊测量”,下面的几种方法中不可行的是( )
A.用天平“称”出墨水瓶的容积 B.用量筒“量”出小钢球的质量
C.用天平“称”出一张纸的厚度 D.用量筒“量”出1kg的酒精
3.(2020八上·晋江期末)一容器装满水后,容器和水的总质量为m1,若在容器内放一质量为m的小金属块A后再加满水,总质量为m2;若在容器内放一质量为m的小金属块A和一质量也为m的小金属块B后再加满水,总质量为m3,则金属块A和金属块B的说法正确的是( )
A.金属块A的密度为
B.金属块A的密度为
C.金属块A和金属块B的密度之比为(m3-m2+m):(m2-m1+m)
D.金属块A和金属块B的密度之比(m2+m-m3):(m1+m-m2)
4.(2024八上·自贡期末)小李同学在测量某种液体的密度时,进行了如下实验步骤:
先用天平称出空烧杯的质量;
在烧杯内盛上部分纯水,在水位线处做好标记,并称出总质量;
倒出水,擦干烧杯后换上待测液体,使液面到刚才的标记处,再称出总质量
则待测液体的密度为(水的密度用表示)( )
A. B.
C. D.
5.(2022八上·红山期末) 为了测量某种液体的密度,小张将液体倒入量筒,利用天平测出液体和量筒的总质量m,并读出液体的体积V,根据数据绘制出了m﹣V关系图像。下列说法正确的是( )
A.该液体密度为1g/cm3 B.该液体密度为1.25g/cm3
C.40cm3的液体质量是60g D.所用量筒的质量为40g
6.(2021八上·深圳竞赛)学习质量和密度的知识后,小强同学打算用天平(含砝码)、水和量筒完成下列实验课题:
⑴测量牛奶的密度;
⑵鉴别看上去像是纯金的戒指;
⑶测定一捆铜导线的长度;
⑷鉴别小铁球是空心还是实心的;
⑸测定一堆大头针的个数。
你认为能够完成的实验是( )
A.(1)(2) B.(1)(2)(4)
C.(1)(2)(4)(5) D.(1)(2)(3)(4)(5)
7.(2018八上·通州月考)若给你一只弹簧秤、一杯水、细线和一个金属块,你能完成下列四种实验中的哪几种?①测金属块的质量; ②测金属块浸没在水中的浮力;③金属块的体积;④测金属块的密度.( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
阅卷人 二、填空题
得分
8.(2024·宿迁)五一假期,小红在骆马湖沙滩捡到一块小石头,回到学校,进行了如下测量:
(1)测量石块的质量,天平平衡后,砝码和游码位置如图甲所示, g;
(2)用量筒和适量的水,测量石块的体积,如图乙所示,石块密度 ;
(3)将石块放用量筒时有水溅出,则密度测量值偏 .
9.(2024·南京模拟)小强利用天平、量筒等实验器材测量某消毒液的密度.
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,应向 调节平衡螺母直至天平平衡;
(2)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图乙所示;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示;
④消毒液的密度为 kg/m3.
(3)小强测量一个木块(ρ木<ρ水)的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如图丁所示实验,测出了木块的密度.
①如图丁(A)所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m1;
②如图丁(B)所示将木块放在水中,木块静止时电子秤的示数为m2;
③如图丁(C)用细针把木块压入水中,使木块浸没在水中,电子秤的示数为m3;
④木块密度ρ水= (用m1、m2、m3和ρ水表示).
(4)测完密度后,小强发现由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,则测得的木块密度将 .
10.(人教版物理八年级上册第六章第3节测量物质的密度同步练习)小明在“测量液体密度的实验”中得到的数据如下表,根据表中数据可得到液体密度为 ,容器的质量为 。
实验次数 1 2 3 4
液体体积/cm3 5.8 7.9 16.7 35.1
液体和容器的总质量/g 10.7 12.8 21.6 40.0
11.(2020八上·马尾期末)小平最爱喝的饮料是橙汁。学习了密度知识后,小平想在家里自己动手测橙汁的密度。能用得上的器材有:一瓶橙汁、弹簧测力计、水和一些线绳。下面是 测出橙汁密度的部分实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
⑴观察并记下瓶中橙汁液面的位置。
⑵用线绳将一瓶橙汁系在调好的弹簧测力计下,测出其重力G1;
⑶倒尽橙汁,再在瓶中装入同体积的水,测出此时的总重力G2;
⑷倒尽橙汁瓶中的水,测出 。利用上述实验步骤测量出的物理量计算橙汁密度表达式 ρ橙汁= (用已知量和测量量表示,水的密度为ρ水)。
12.(2016八上·平南月考)一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为m,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为L,瓶底的直径为D,然后倒出部分液体(约小半瓶,正立时近弯处),如图所示,测出液面高度L1,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度L2,则液体的密度为 .
阅卷人 三、实验探究题
得分
13.(2024八上·潮南期末)十一期间,壮壮去泰山旅游,从泰山捡回来几块泰山石作纪念,他想用天平和量筒测量泰山石的密度。
图1 图2
(1)壮壮摆放好天平后,把游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针静止在分度盘上的位置如图1甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,调好后把泰山石放在天平的 (选填“左盘”或者“右盘”);
(2)壮壮通过图1所示方法测得泰山石的密度是
(3)上述实验操作过程中,若泰山石吸水,则会造成测量出的泰山石密度值偏 (选填“大”或“小”);
(4)壮壮重新设计了如图2所示的实验,测量另一块泰山石的体积:
①往烧杯中加入适量的水,把泰山石浸没,在水面到达的位置上作标记;
②取出泰山石,测得烧杯和水的总质量为;
③ ,再测出此时烧杯和水的总质量为;
④泰山石的密度表达式 (泰山石质量为,水的密度为)。
14.(2024·扬州)小华测量手链上花生形状小饰品的密度.
(1)拆下穿过“花生”的细绳,用天平测“花生”质量,操作正确,如图所示,“花生”的质量为 g.
(2)因“花生”体积较小,选择分度值更小的注射器来测“花生”体积.其步骤如下图,步骤②中摇动注射器的目的是: 。
(3)测得“花生”的密度为 g/cm3.若在步骤③中,不慎挤出少许水,则密度测量值偏 。
15.(2024·烟台) 橡皮泥可以被捏成各种形状,深受同学们喜欢。学习了力学知识后,小红利用家中的量杯、茶壶和垫块,测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于水的密度(橡皮泥的吸水忽略不计),操作过程如下:
①如图,把茶壶的一侧垫起并装满水,将橡皮泥轻轻放入茶壶中,用量杯接住溢出的水;
②倒掉量杯中的水,从茶壶中取出橡皮泥,将量杯和橡皮泥擦干;
③把茶壶重新加满水,将橡皮泥捏成空心碗放入壶中,让其浮在水面上,用量杯接住溢出的水。
(1)操作①是为了获得橡皮泥的 ,操作③是为了获得橡皮泥的 ;
(2)假设操作①量杯中水的体积为,操作③量杯中水的体积为,水的密度为,请写出橡皮泥密度的表达式 ;
(3)如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(2024·新兴二模)放学回家的路上,小明在路边捡到一块形状不规则的路沿石样石,他想知道这块路沿石是不是大理石制成的(大理石的密度范围:2.60~2.80 g/cm),于是将样石带人实验室进行测量。
(1)实验时,应将天平放在 台上。
(2)天平调平后,将样石放在左盘中,往右盘加减砝码并移动游码,天平重新平衡时,如图甲所示,则样石的质量为 g。
(3)在量筒内先倒入适量的水,再将样石浸没在水中,如图乙所示,则样石的体积是 cm3,样石的密度是 kg/m3。由此可判断路沿石 (选填“是”或“不是”)大理石制成的。
(4)小明将样石放入量筒中时,不小心溅出了几滴水,则所测样石的密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若样石体积较大,量筒中放不进去,小明与同学们交流讨论后,重新设计实验(器材:电子秤、大烧杯、记号笔),方案如下:
①电子秤测出装有适量水的烧杯的总质量 m1,如图丙;
②将样石缓慢浸没在水中,测得烧杯、水和样石的总质量m2,如图丁,并用记号笔在水面处做标记,然后取出样石;
③向烧杯中缓慢加水至标记处,测得烧杯和水的总质量 m3,如图戊。则样石密度的表达式:ρ= . (用测得量和水的密度 ρ水 表示)。
17.(2024·吉林) 小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向 调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为 。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为 ;
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为,水的密度为,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为 。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm;
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为 。
18.(2024九下·合肥模拟)小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量:
(1)他第一次测得空瓶的质量m1=15g;
(2)他第二次测得瓶子装满水后的总质量m2=45g;
(3)他第三次测得瓶子装满酱油后的总质量如图乙所示,其结果m3= g;
(4)最后根据测得的数据计算出酱油的密度是 g/cm3。(ρ水=1.0g/cm3)
19.(2024九下·忠县模拟)如图所示,爱探究的小明在实验室做测量木块密度的实验。(g取10N/kg)
(1)将托盘天平放在 桌面上,移动 至零刻度线,此时指针如图乙所示,他应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡;
(2)小明将木块放在托盘天平左盘,往右盘加减砝码和移动游码,天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图丙所示,则木块质量为 g;
(3)小明用图丁测量木块体积,弹簧测力计示数为0.1N,则木块所受浮力为 N,计算得木块体积是 ;
(4)小莲认为弹簧测力计不够精确,改进设计了如图所示的实验。
①图甲电子秤示数为;
②图乙木块漂浮时,电子秤示数为;
③图丙用细针将木块压入水中,木块未触底,静止时电子秤示数为,则该实验测得木块密度为 ;
(5)小明和小莲兴趣正浓,继续探究盐水密度。
④图丁在烧杯中加入适量盐水,电子秤示数为;
⑤图戊用细针将木块压入盐水中,木块未触底,静止时电子秤示数为;则盐水密度 (用字母表示)。
20.(2024·广元模拟)为了测量小石块的密度,某学校物理学习小组的同学设计了如下实验:
器材:溢水杯、空塑料杯、烧杯、量筒和水
实验步骤:
先将溢水杯中注满水,然后将小石块浸没水中,此时溢出的水的体积为,如图甲所示。将小石块取出,让空塑料杯漂浮于溢水杯中后,将溢水杯中再次注满水,如图乙所示。将小石块放入塑料杯中,塑料杯仍漂浮于水面上,测得此过程溢出的水的体积为,如图丙所示。
取请回答下列问题:
(1)小石块的体积为 ;
(2)小石块的重力为 ;
(3)小石块的质量为 ;
(4)小石块的密度为 ;
(5)图甲、图乙和图丙三个相比,溢水杯杯底所受水的压强 ;溢水杯对桌面的压力是 选填“甲大”或“乙大”“或“丙大”或“相等”。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】质量的测量与天平的使用;量筒的使用;液体密度的测量
【解析】【解答】测量密度的原理为,需比较物体的质量和体积;
A、选取天平、量筒、烧杯进行实验:用天平测液体和烧杯的总质量m1;把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2;利用密度公式算出液体的密度,用此方法再计算出另一种液体的密度,结论分析:谁的密度更大就是盐水,A不符合题意;
B、选取天平、烧杯、刻度尺进行实验:将两只完全相同的烧杯分别放在已经调好天平的左右盘中;将适量的水和盐水分别倒入两只烧杯中直到天平重新平衡;用刻度尺量分别量出烧杯内液体的深度,深度大的体积越大,质量相同时,体积小的液体密度大,密度大的液体是盐水,B不符合题意;
C、选取器材:弹簧测力计、细绳、矿泉水瓶进行实验:将纯水装满矿泉水瓶,用细绳系好后,测出矿泉水受到的重力G1;将水全部倒净后,将盐水装满矿泉水瓶,用细绳系好后,测出矿泉水受到的重力G2;在体积相同的情况下,液体受到的重力越大,质量越大,密度越大,C不符合题意;
D、量筒、烧杯、刻度尺,无法比较物体的质量,不能把他们区分开,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】测量密度的原理为,需比较物体的质量和体积,量筒、烧杯、刻度尺,无法比较物体的质量,不能把他们区分开。
2.【答案】C
【知识点】质量的测量与天平的使用;量筒的使用
【解析】【解答】A、称出空瓶的质量,称出瓶子和水的总质量,两次相减得水的质量,根据密度公式ρ=m/V,可得v=m/ρ,天平称量出水的质量,除以水的密度,就是水的体积,即得墨水瓶的容积,所以A方法可行;
B、根据密度公式ρ=m/V,可得m=ρv,量筒测量出钢珠的体积,乘以钢珠的密度,就是钢珠的质量,所以B方法可行;
C、我们用天平测出纸的质量,然后除以纸的密度,这样就得出纸的体积.用刻度尺测出纸的长和宽,算出纸的面积,最后用体积除以面积算出纸的厚度.但一张纸的质量太轻,用天平也无法测量,所以要测量选x张纸的质量,再求出一张的质量,误差就大了,故C方法不可行;
D、根据密度公式:ρ=m/V,可得v=m/ρ,已知酒精的质量1kg,除以酒精的密度,就能求出酒精的体积,故D方法可行.
故答案为:C.
【分析】在学习过程中不仅要学会各种测量工具的使用方法,还要学习一些特殊测量方法,只要这样才能使测量结果更接近真实值,减小实验误差.
3.【答案】D
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】AB.假设A密度ρA,体积VA;B的密度ρB,体积VB,容器体积V容,容器的质量为m容,则有ρAVA=m,ρBVB=m
装满水后容器和水总质量为m1,则m容+ρ水V容=m1
对于放进A的情况m容+m+ρ水(V容-VA)=m2
m容+m+ρ水V容-ρ水VA=m2
ρ水VA=m+m1-m2①
VA=
金属块A的密度为ρA=
AB不符合题意;
CD.对于放进AB的情况ρ水(VA+VB)=2m+m1-m3②
由①②可得
D符合题意,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】先设出AB物体的密度和体积,根据密度公式分别表示出A、B和水的质量;当放进A的情况,容器的总质量等于容器的质量、水的质量和金属块的质量之和,根据密度公式表示出其大小,同理得出容器放入B后容器的总质量,联立等式即可得出AB物体的体积之比,再根据密度公式得出AB物体的密度。
4.【答案】B
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】同一烧杯装满水和液体时,二者的体积相等,即V水=V液;
;、
;
解得:。
故选B。
【分析】用烧杯和液体的总质量减去烧杯质量得到液体质量,再根据液体体积相等列式计算液体密度即可。
5.【答案】A
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】根据数据绘制出m﹣V关系图像可知,量筒中液体的体积是20cm3的时候,量筒和液体的质量是40g,当量筒中液体的体积从20cm3增加到60cm3的时候,增加的液体体积是40cm3,此时增加液体的质量是40g,根据密度公式ρ===1g/cm3,故A正确,BCD错误
故选择A
【分析】关键是从图像中得出,量筒中液体的体积是20cm3的时候,量筒和液体的质量是40g,40g是量筒和20cm3的质量和,然后利用增加的量确定增加液体的质量和体积的对应量,最后利用密度公式计算
6.【答案】C
【知识点】设计实验测密度
【解析】【解答】(1)在烧杯中倒入适量的牛奶,测出烧杯和牛奶的总质量m1,将适量牛奶倒入量筒,测出其体积V,再测出剩余牛奶和烧杯的总质量m2,牛奶密度表达式 ,该实验课题能够完成;(2)用天平测出戒指的质量,再用量筒和水测出戒指的体积,根据密度公式 可以计算出戒指的密度,与金的密度比较,若相等就是纯金的,若不等就不是纯金的,该实验课题能够完成;
(3)可以测出铜导线的质量,根据密度计算出它的体积,但是不知铜导线粗细,无法用所给器材测出它的长度,该实验课题不能完成;
(4)用天平测出铁球的质量,用烧杯、量筒、水可以测出铁球的体积,利用密度公式可以计算密度,与铁的密度比较可知是空心的还是实心的,该实验课题能够完成;
(5)可以用天平先测出几十根大头针的质量,由此可算出一根大头针的质量,然后测定一大堆大头针的质量,知道了一根大头针的质量和一堆大头针的质量,就能算出大头针的数目,该实验课题能够完成。
综上,能够完成的实验是(1)(2)(4)(5)。
故选C。
【分析】(1)根据器材分析能否测出牛奶的质量和体积,然后根据计算出牛奶的密度;
(2)根据器材分析能否测出戒指的质量和体积,然后根据计算出它的密度,最后与金的密度比较;
(3)根据器材分析能否测出铜导线的质量,然后根据密度公式计算出它的体积,能够测出导线的横截面积,再根据V=SL计算出铜导线的长度;
(4)根据器材分析能否测出戒指的质量和体积,然后根据计算出它的密度,最后与铁的密度比较;
(5)根据“累积法”测微小物理量的方法判断。
7.【答案】D
【知识点】设计实验测密度
【解析】【解答】利用弹簧秤可以直接测出物体的重力,结合公式G=mg的变形公式m= 可以求解金属块的质量m;
把金属块用细线悬挂在弹簧秤上,将金属块完全浸没在杯内的水中,此时弹簧秤示数变小,根据弹簧秤的示数差可求金属块浸没在水中的浮力F浮;
由阿基米德原理:F浮=ρ水gV排可得:V排= ,ρ水作为已知条件,可测出金属块的体积V=V排;
已测得金属块的质量为m,根据密度公式可得:ρ= ,则金属块的密度可得.
因此所给的四个条件都能用所给的实验器材测出,
故答案为:D.
【分析】利用弹簧秤可测出金属块的重力,得到金属块的质量;用“称重法”测得金属块完全浸没在水中时,受到的浮力大小;然后再根据阿基米德原理得到物质的自己,进一步确定能测出的物理量.
8.【答案】(1)27
(2)2.7
(3)大
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】 (1)根据图片可知,该天平的分度值是0.2g,此时砝码的总质量是20g+5g=25g,游码的质量是2g,所以石头的质量是:25g+2g=27g。
(2)石块没有放入时量筒内水的体积是30cm3,放入石块后量筒内水的体积是40cm3,
则石块的体积为40cm3-30cm3=10cm3,
石块的密度为:;
(3)将石块放入量筒时有水溅出,则测得的石块的体积会偏小,根据密度公式可知;密度测量值偏大。
【分析】 (1)物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码所对的刻度值。
(2)根据量筒的使用规则读数,利用密度公式进行计算。
(3)如果放入石块时溅出水会导致石块的体积偏小,根据密度公式进行误差分析。
9.【答案】(1)左
(2)0.85×103
(3)ρ水
(4)不变
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(1)如图甲所示, 将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处, 天平指针指向分度盘右侧,说明右端下沉,左端上翘,应向左端 调节平衡螺母直至天平平衡 ;
(2)步骤 ③ 图丙可知,烧杯和剩余消毒液的质量为44g,由步骤 ①③可得,消毒液的质量为:m=78g-44g=34g,由步骤 ② 图乙可知,消毒液的体积为:V=40mL,消毒液的密度为:;
(3)由图丁AB两次实验可得,木块的质量为 :m木 =m2 -m1, 由 AC两次实验可得,木块排开水的质量为:m排=m3 -m1, 木块的体积为:,木块的密度为:;
(4)电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,则m2-m1,m3-m1的大小不变,由木块密度可知,木块密度不变。
【分析】(1)称量前,将天平放在水平台上,游码归零,将平衡螺母向上翘的一端移动,直至天平平衡;
(2)由实验数据求出消毒液的质量和体积,根据求出消毒液的密度;
(3)AB两次实验中电子称的示数之差为木块的质量,AC两次实验中电子称的示数之差为木块浸没在水中时排开水的质量,根据求出木块的体积,再根据表示出木块的密度。
(4)电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,质量的差是不变的,所测密度不变。
10.【答案】1g/cm3;4.9g
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】m液=12.8g﹣10.7g=2.1g,V液=7.9cm3﹣5.8cm3=2.1cm3
;
m1=ρV1=1g/cm3×5.8cm3=5.8g,
m瓶=m总﹣m1=10.7g﹣5.8g=4.9g。
【分析】掌握密度的计算和密度公式的应用,注意表中提供的信息。
11.【答案】空瓶的重力G3;
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(4)计算橙汁的密度,需要测出橙汁的质量,已测出橙汁加空瓶的总重力,所以需要测出空瓶的重力,即倒尽橙汁瓶中的水,测出空瓶的重力G3。
橙汁的重力为
橙汁的质量
水的重力
水的质量
水的体积
橙汁的体积等于水的体积,所以橙汁的密度为
【分析】弹簧测力计可测量空瓶的重力,进一步求得橙汁的重力,根据G=mg可得出橙汁的质量;同理可求得水的质量,这里可借助水的体积,来等效替代橙汁的体积,进而寻找到橙汁密度与水的密度的关系。
12.【答案】
【知识点】量筒的使用
【解析】【解答】解:因为瓶子的底面积为S= ,
瓶中水的体积V水=SL1= ,
瓶中空气体积V空=SL2= ,
所以酒瓶的容积为V=V水+V空= + = πD2(L1+L﹣L2),
液体密度是:ρ= = .
故答案为: .
【分析】由于瓶子的容积一定,无论瓶子怎样放置,瓶中液体的体积不变,空气的体积也不变,所以倒放时瓶子中空气的体积加上正放时液体的体积即为瓶子的容积,根据圆柱体的体积公式计算出瓶子的容积后,再利用密度公式解答即可 .
13.【答案】(1)左;左盘
(2)
(3)大
(4)加水至标记处;
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用;量筒的使用;固体密度的测量
【解析】【解答】(1)将托盘天平放在水平桌面上,并将游码移至标尺零刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡;根据左物右码可知,调好后把泰山石放在天平的左盘;
故填左;左盘.
(2)由图乙可知,泰山石的质量为:m=50g+1.6g=51.6g;
由图丙可知,泰山石的体积为:V=40mL-30mL=10mL=10cm3;
泰山石的密度为:;
故填5.16×103.
(3)上述实验操作过程中,若泰山石吸水,使得测量的泰山石的体积偏小,质量不变,根据可知,测得的泰山石密度将偏大;
故填大.
(4)③向烧杯内加水至标记处,再测出此时烧杯和水的总质量为m2;加入的水的体积即泰山石的体积为:;
④泰山石的密度表达式:;
故填加水至标记处;.
【分析】(1)指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡;把泰山石放在天平的左盘。
(2)由天平读出物体的质量,通过量筒的液面升高量得出物体的体积,再由计算出物体的密度。
(3)上述实验操作过程中,若泰山石吸水,使得测量的泰山石的体积偏小,质量不变,根据可知,测得的泰山石密度将偏大。
(4)用等体积法计算出物体的体积,再由得出表达式。
14.【答案】(1)2.6
(2)摇出花生表面起泡
(3)2.6;大
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】 (1)由图可知,天平标尺上的分度值为0.2g,则“花生”的质量为m=2.6g;
(2)步骤②中摇动注射器的目的是:“花生”充分浸入水中,摇出花生表面的气泡;
(3)“花生”的体积:V=11.0mL-10.0mL=1mL=1cm3,
“花生”的密度为;
若在步骤③中,不慎挤出少许水,使测得的“花生”的体积偏小。质量一定,根据密度公式可知,则密度测量值偏大。
【分析】 (1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(2)花生表面存在大量的气泡,会影响花生的体积;
(3)求出“花生”的体积,根据密度公式求出“花生”的密度;
若在步骤③中,不慎挤出少许水,使测得的“花生”的体积偏小,质量一定,根据密度公式判断密度测量值的误差 。
15.【答案】(1)体积;质量
(2)
(3)变大
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】 (1)操作①是为了获得橡皮泥的体积,操作③是为了获得橡皮泥的质量;
(2)根据题意可知,橡皮泥的重力等于排开水的重力,即G=F浮,
则ρV1g=ρ0V2g,;
可得;
(3)如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果不变。
【分析】 (1)操作1是为了得到体积,排出水体积和橡皮泥体积相等;
操作3是为了得到橡皮泥质量,因为根据阿基米德原理,浮力等于排出水重力等于自身重力,根据公式G=mg,可以求出质量;
(2)根据漂浮条件,以及密度公式和阿基米德原理列出方程计算即可。
(3)操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,水是一定量的,虽然排开水的体积大了,但是溢出水的体积不会变大,多排开的水正好与进入空心碗中的水体积相同,所以溢出水的体积不变;
16.【答案】(1)水平
(2)52
(3)20;;是
(4)偏大
(5)
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)将天平放在水平台上,将游码调到标尺的零刻度线处,再调平衡螺母使横梁平衡;
(2)由图1可知,样石的质量: m = 50g + 2g= 52g;
(3)由图1可知,样石的体积:
,
样石的密度为:
由大理石的密度范围:2.60~2.80g/cm3,所以此路沿石是大理石制成的;
(4)将样石放入量筒时,若在量筒壁上溅了几滴水,这样会导致量筒显示的样石与水的总体积偏小,因此测得样石的体积偏小,根据密度式
,m正常,V偏小,则p偏大;
(5)取出了样石,再将水补充到原来的标记处,这样增加的水的体积就是样石的体积;
样石的体积:
样石的质量为:,样石的密度为:
故答案为:(1) 水平;(2) 52,(3)20;
;是;(4)偏大;(5)③
【分析】(1)根据天平调平:将天平放在水平台上,将游码调到标尺的零刻度线处,再调平衡螺母使横梁平衡;(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)量筒的分度值为2mL,样石的体积等于水和石块的总体积减去水的体积;
知道物体的质量和体积,根据密度公式
计算出物体的密度;
(4)向量筒中放物体时,若不小心把水溅到量筒壁的上方,这样会导致量筒显示的物体与水的总体积偏小,因此测得物体的体积偏小,根据密度式进一步分析所测密度的情况;
(5)要想测量小石块的密度,需要测量小石块的质量和体积。利用等效替代法,石块的体积等于增加的水的体积,根据密度公式求出石块的密度。
17.【答案】(1)左
(2)20;1.1
(3)100;1.09
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】 (1)根据题意可知,指针右偏说明右盘重左盘轻,则平衡螺母应向左调节,才能使天平水平平衡;
(2)将烧杯中的部分盐水倒入量筒;根据图丙可知,量筒的分度值为2mL,
则盐水体积为V=20mL=20cm3;
如图乙所示,烧杯和剩余盐水的质量为:m1=20g+10g+1.8g=31.8g;
烧杯和盐水的总质量为m=53.8g,
则倒进量筒的盐水的质量为m2=m-m1=53.8g-31.8g=22g,
那么盐水的密度为;
(3)①由图得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力,由F浮=G排=m排g和G=mg 得,金属片和柱形容器排开水的质量等于金属片和柱形容器的质量,为108g,
此时金属片和柱形容器排开水的总体积为,
②依题意得,金属片和柱形容器排开水的总体积比金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积多ΔV排=SΔh=10cm2×(5.8cm-5cm)=8cm3,
金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积为V'排=V排-ΔV排=108cm3-8cm3=100cm3,
将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,漂浮在盐水表面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力,
由F浮=G排=m排g和G=mg得,金属片和柱形容器排开盐水的质量等于金属片和柱形容器的质量,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;
金属片和柱形容器排开盐水的质量m排盐水=ρ盐水V排=108g,
则配制盐水的密度为。
【分析】 (1)天平使用前的调节:若指针右偏,向左调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)使用量筒读数时,视线要和液面的凹面底部相平,既不能仰视,也不能俯视;物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;根据天平的两次示数求出盐水的质量;根据求盐水的密度;
(3)①由图得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力,由阿基米德原理计算金属片和柱形容器排开水的总体积;
③依题意得,计算金属片和柱形容器排开水的总体积比金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积的变化量,求得在盐水中排开的体积,利用浮沉条件及阿基米德原理计算盐水的密度。
18.【答案】47.4;1.08
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】(3)根据乙图可知,天平标尺的分度值是0.2g,则游码质量为2.4g,
则小瓶装满酱油后的总质量为
m3=20g+20g+5g+2.4g=47.4g。
(4)小瓶装满水后,瓶内水的质量为
m水=m2﹣m1=45g﹣15g=30g;
则瓶内水的体积为
;
由于小瓶装满了水,所以瓶子的容积为
V容=V水=30cm3;
小瓶内酱油的质量为
m酱油=m3﹣m1=47.4g﹣15g=32.4g;
酱油的体积为
V酱油=V容=30cm3;
则酱油的密度为
。
【分析】(3)根据乙图确定标尺的分度值,读出游码的质量,然后与砝码的质量相加得到装满酱油的小瓶的总质量;
(4)小瓶装满水后,根据m水=m2﹣m1计算瓶内水的质量。再根据计算瓶内水的体积。由于小瓶装满了水,所以瓶子的容积为V容=V水,根据m酱油=m3﹣m1计算小瓶内酱油的质量,而酱油的体积为V酱油=V容,最后根据计算酱油的密度。
19.【答案】(1)水平;游码;右
(2)12
(3)0.22;
(4)
(5)
【知识点】设计实验测密度
【解析】【解答】(1)实验前,应先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上,由图乙可知,此时指针偏向分度盘中线左侧,应将平衡螺母向右调,才能使天平平衡。故 第1空 填“水平”; 第2空 填“游码”; 第3空填“右”。
(2) 第1空、 由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,木块的质量为 。故该空填“12g”;
(3) 第1空、 木块的重力
。
利用定滑轮改变力的方向的作用,测得木块在水中静止时测力计示数为0.1N,由此可得物体受到的浮力为
。故该空填“0.22”;
第2空、 根据阿基米德原理可得,木块体积
。故该空填“ ”。
(4) 第1空、 由实验步骤可知,木块的质量
木块的体积
木块密度为
。故该空填“ ”。
(5) 第1空 、排开盐水的质量
排开盐水的体积等于木块的体积,即
盐水的密度
。故该空填“ ”。
【分析】(1) 主要是天平的使用及调节,明确天平的放置要求和平衡调节方法。
(2)通过读取天平标尺确定物体质量。
(3)先根据重力公式计算重力,利用称重法求浮力,再根据浮力公式反推物体体积。
(4)利用质量和体积计算密度。
(5)先求出排开盐水质量的变化,利用排开盐水体积与木块体积关系以及密度公式计算盐水密度。
20.【答案】(1)20
(2)0.5
(3)50
(4)2.5
(5)相等;甲大
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1) 第1空、 因为石块放入盛满水的溢水杯中,石块的体积就是溢出水的体积,所以小石块的体积V=20mL, 即: 故该空填“20”;
(2) 第1空、 根据题意,由阿基米德原理得,石块所受的浮力等于图丙中溢出的水所受的重力;由漂浮条件得,石块所受的浮力等于小石块的重力,则小石块的重力等于图丙中溢出的水所受的重力,即
G石=m丙溢 N
小石块的重力为0.5N。故该空填“0.5”;
(3) 第1空、 石块质量
小石块的质量为50g。故该空填“50”;
(4) 第1空、 石块的密度
石块的密度是 故该空填“2.5”;
(5) 第1空、 由图知,三个容器中液面相等,即深度相同,根据 h知溢水杯杯底所受水的压强相等。故该空填“相等”;
第1空、 图甲中小石块沉底,溢水杯内增加的小石块重力大于此时溢出水的重力,所以放入石块后溢水杯对桌面的压力变大;图乙中空塑料杯漂浮,溢水杯内增加的空塑料杯的重力等于此时溢出水的重力;图丙中塑料杯漂浮,溢水杯内再增加小石块的重力等于此时再溢出水的重力,所以放入塑料杯后对桌面的压力不变,塑料杯中再放入石块,溢水杯对桌面的压力仍不变,故甲溢水杯对桌面的压力大。故该空填“甲大”。
【分析】 首先通过实验现象得出小石块的体积等于第一次溢出水的体积。然后根据阿基米德原理和漂浮条件来分析小石块的重力,即通过图乙中塑料杯排开的水的重力得出塑料杯重力,再结合图丙中总排开的水的重力得出小石块和塑料杯的总重力,从而算出小石块的重力。接着根据重力公式算出小石块的质量。再根据密度公式得出小石块的密度。对于压强,由于水的深度始终相同,所以压强相等;对于溢水杯对桌面的压力,根据各图中物体的重力与溢出水的重力关系进行比较得出结论,图甲中小石块使压力增大,图乙和图丙中压力不变,所以甲的压力最大。
1 / 1