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第四部分 力学
4.1 质量 密度
一、质量
1.质量:物体是由物质组成的;物体所含 的多少叫做质量,用“m”表示。
2.质量单位:国际单位制中质量单位是 (kg),常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
换算关系:。
3.质量是物体本身的 。物体的质量不随它的 、 、 以及所处的 的改变而改变。如:1kg的水,结成冰后,质量仍然是1kg,把它放到任何位置,质量还是1kg;载人航天,搭载的实验种子,在地面的质量是多少,在太空仍然是多少。
4.质量与体积的关系:同种物质,体积越大,其质量也就 。
二、质量的测量
1.测量工具:实验室中,测量质量的常用工具是天平;在生活中,质量的测量还有杆秤、案秤、磅秤、电子秤等等。
图(1)常见天平结构图
2.天平:图(1)是常见天平结构图。天平由底座、托盘架、托盘、标尺、平衡螺母、指针、分度盘、游码、横梁和砝码(砝码未画出)组成。
(1)由支点(轴)在梁的中心支撑着天平横梁而形成两个臂,每个臂上挂着或托着一个托盘,其中左边托盘放待称量物体,右边托盘里放 ( http: / / www. / wiki / %E7%A0%9D%E7%A0%81" \t "_blank ),游码则在刻度尺上滑动。固定在梁上的指针在不摆动且指向正中刻度或左右摆动幅度较小且相等时,砝码质量与游码位置示数 就是待称物体质量。
(2)用天平测量物体质量
测量步骤:简单说就是四个字:“放、调、测、读”。
放:测量时,应将天平放在 。
调:先将游码拨回标尺左端的零刻线处(也就是归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的 (或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡。
测:将物体放在 ,砝码放在 ,用 加减砝码并调节游码,使天平重新平衡。
读:被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值(图(2)中,右边托盘砝码是20g和5g,游码左侧和“1.6”刻度线重合,所以读数是1.60g,所以,被测物体质量为:20g+5g+1.60g=26.60g)。
图(2)天平读数
使用天平注意事项:①被测物体的质量不能超过天平的 ;②用镊子加减砝码时要 ;③保持天平清洁、干燥, 不能把 直接放在盘上,也不能把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。
三、密度
1.密度:某种物体的 与它的 之比叫物体的密度。
密度是物体的特征之一。如:一瓶纯净水喝掉一半后,剩下的半瓶水与原来的一瓶水比较质量减小,但密度不变。
油比水轻,说的是油的密度小于水的密度,所以油漂浮在水上。还有,水的密度大于酒精密度,水的密度大于冰的密度,金属密度大于水的密度,木头的密度小于水的密度等等。
2.公式:。
不同物质,在体积一定时,质量跟密度成 ;不同物质,在质量一定时,体积跟密度成 。
3.单位:国际单位制中,密度单位是kg/m3,常用单位还有:g/cm3(ml),1g/cm3=103kg/m3。
平时我们所见的瓶装液体体积经常用毫升(ml)表示,1ml =1cm3。1m3=103 l(升)。水的密度(其物理意义为:体积为1m3的水,质量为1.0×103kg,也就是1t)。
4.注意事项
(1)固体、液体的密度单位“kg/m3”前面都应有“103”。
(2)不同物质,质量相等时,体积跟密度成 (ρ甲>ρ乙,当甲、乙都是m时,V甲(3)不同物质,体积相等时,质量跟密度成 (ρ甲>ρ乙,当甲乙两物质体积都是V时,m甲>m乙)。如同一个瓶,装满水和装满油相比较,装满水的质量大。
(4)气体有充满空间的特点,比如氧气瓶内氧气用掉一半,质量减小一半,体积 ,则密度减小 。
考点一:质量
(2017 自贡)甲、乙两种物质的m-V图象如图所示,分析图象可知( )。
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大;
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小;
C.两物质的密度之比为4:1;
D.两物质的密度之比为1:4
【解析】两种物质的m-V图象表示出了物质质量、体积与密度之间的关系,或者说物质质量随体积的变化规律;由公式可以看出,甲物质的密度比乙物质密度大。
根据密度公式可以求出两物质的密度分别为:;乙物质密度为:。所以,以上选项正确的是C。
【答案】C。
【考点点评】考点:质量、密度及其关系。
变式跟进1:(2017 益阳)一件200kg的冰雕作品熔化成水后其质量为 kg,体积是 m3。(水的密度为1.0×103kg/m3)
考点二:质量的测量
(2017 衡阳)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )。
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡;
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程;
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体;
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
【解析】A:称量前,应将天平放在水平台上,将标尺上的游码移动到最左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,如果指针在中央刻线的左边,平衡螺母向右调,如果指针在中央刻线右边平衡螺母向左调节,最终使指针指在刻度盘的正中央,中央刻线处;
B:被测物体不能超过量程,所以要估计被测物体然后再称量;
C:称量时,应该是左边放物体,右边放砝码“俗称左物右码”;
D:称量时,向右边移动游码,使右边的变重,左边变轻,相当于想右盘中加入比较小的游码。
故选B。
【答案】B。
【考点点评】考点:天平的使用。
变式跟进2:(2017 哈尔滨)在实验室,用天平能直接测量的物理量是( )。
A.质量; B.体积; C.密度; D.力
考点三:密度
(2017 百色)分别由甲、乙两种物质组成的两个实心物体质量与体积的关系如图所示,由图象可知,两种物质的密度之比ρ甲:ρ乙为:( )。
A.1:2;B.2:1;C.4:1;D.8:1
【解析】本题将密度知识与图象结合起来综合考查。由ρ=m/V可得:体积V一定时,质量m越大,密度越大。根据所给“m-V”图象,即ρ甲:ρ乙=m甲:m乙=40:10=4:1;故选项C正确。
【答案】C。
【考点点评】考点:密度及其计算。
变式跟进3:(2017 连云港)有四个容量均为200ml的瓶子,分别装满酱油、纯水、植物油和酒精,那么装的质量最多的是(ρ酱油>ρ纯水>ρ植物油>ρ酒精)( )。
纯水; B.酱油; C.酒精; D.植物油
一、选择题
1.(2016·广东)如图所示是甲和乙两种物质的质量和体积关系图像,下列说法正确的是( )。
A.乙物质的密度比水大;
B.体积为50cm3的乙物质的质量为35g;
C.质量为25g的甲物质的体积为30cm3;
D.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
2.(2017 海南)长度相等而粗细不同的两根铜棒甲和乙,甲棒较粗,两棒相比,甲棒的( )。
A.质量较大;B.电阻较大;C.密度较大;D.比热容较大
3.(2017 东营)阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是( )。
常温常压下部分物质的密度/(kg m-3)
金 19.3×103 水银 13.6×103
钢、铁 7.9×103 纯水 1.0×103
冰(0 C) 0.9×103 植物油 0.9×103
干松木 0.5×103 酒精 0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大;B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大;
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同;D.不同物质的密度一定不同
4.(2017 衡阳)物理研究中常用图像来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了,下列两个物理量之间的关系符合如图表示的是( )。
A.物质的密度和质量的关系;B.物体受到的重力与质量的关系;
C.匀速直线运动物体的速度与时间的关系;D.定值电阻的阻值与其两端电压的关系
5.(2017 衡阳)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )。
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡;
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程;
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体;
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
6.(2017 武汉)空气的成分按体积计算,氮气约占78%,氧气约占21%,根据下表中一些气体密度估算你所在教室里空气的质量,合理的是( )。
一些气体的密度(0℃,标准大气压)
物质 氮气 氧气 二氧化碳 氢气
密度/(kgm﹣3) 1.25 1.43 1.98 0.09
A.20kg; B.200kg; C.1000kg; D.2.0×105kg。
7.(2017 枣庄)下表是水的密度随温度变化的数据,分析表中的数据不能得出的结论是( )。
t/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8
999.84 999.90 999.94 999.97 1000.00 999.97 999.94 999.90 999.85
A.水在4℃时密度最大;
B.水的温度在0℃-4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小;
C.水的温度在4℃-8℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;
D.水凝固成冰时体积会变大
8.(2017 烟台)学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( )。
①测量牛奶的密度;②鉴别金戒指的真伪;③测定一捆铜导线的长度;④鉴定铜球是空心的还是实心的;⑤测定一大堆大头针的数目。
A.①②; B.①②④; C.①②④⑤; D.①②③④⑤
9.(2017 衡阳)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )。
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程;
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体;
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
10.(2017 贵港)使用天平时,应将天平放在水平台上,使用前,将 移至称量标尺左端的“0”刻度线上;取砝码时,必须用 夹取。
11.(2017 北京)(多选题)在测量金属块密度的实验中,小明先将天平放在水平桌面上,将游码放到标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡;小明将金属块放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示;然后,小明将系好细线的金属 块放入盛有50ml水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是( )。
A.指针指在分度盘中央刻线处静止时,表明天平横梁在水平位置平衡了;
B.金属块的质量为74g;
C.金属块的体积为60cm3;
D.金属块的密度为7.4×103 kg/m3
二、非选择题
12.(2017 哈尔滨)一个杯里装有200mL牛奶,其中牛奶的质量是210g,那么牛奶的密度是 g/cm3;小聪喝了半杯,剩余半杯牛奶的密度 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。1.05 不变
13.(2017 镇江)正确测量物体质量时,盘中砝码和游码位置如图所示,则物体的质量为 g。
14.(2017 乌鲁木齐)C919为了减重,使用了大量新型合金材料。飞机某合金部件由甲、乙两种金属构成。已知甲、乙按质量比2:1混合后的密度与甲、乙按体积比3:4混合后的密度相等,则甲、乙的密度之比为 ;若该合金部件传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,则该合金部件中甲、乙的质量之比为 。
15.(2017 连云港)小明用天平和量杯测一块寿山石的密度。在调节天平时,发现指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调。然后用调节好的天平测寿山石的质量,天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图乙所示,寿山石的质量为 g,再用量杯测出它的体积为20cm3,则寿山石的密度是 g/cm3。
16.(2017 深圳)小明同学捡到一块金属块,他想通过测量金属块的密度判断这个金属块的材料是什么,小明可用的实验仪器有托盘天平和弹簧测力计。
①小明将天平放在水平实验台上后,接下来将游码的左侧跟标尺的________对齐,再调节平衡螺母,使天平平衡。
②用调节好的天平测量金属块质量,正确操作后天平再次达到平衡,如图甲所示,此时读出该金属块的质量为________g,重力为________N(g=10N/kg)。
③在实验过程中,小明将金属块儿挂与弹簧测力计上,然后放在水中直至完全浸没,此时弹簧测力计读数如图乙所示为________N。
④小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度(见下表),通过科学的计算,可以求出金属的密度,则该金属块的材料是________。
金属 铅 铜 钢铁 铝
密度(kg/m3) 11.3×103 8.9×103 7.9×103 2.7×103
17.(2017 广东)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,水的质量为: g,故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 。
18.(2017 怀化)小强同学在测量某金属块密度时,做了如下操作:
(1)把天平放在水平台上,将 移至标尺左端零刻度处;
(2)调节横梁平衡时,发现指针偏向分度盘左侧,则他应该将平衡螺母向 端移动;
(3)横梁平衡后,他应将被测金属块放在天平的 盘,用镊子向天平的 盘加减砝码,必要时移动游码,直到天平平衡.砝码和游码位置如图所示,则金属块的质量为 g。
(4)他又用量筒测量了金属块的体积,如图乙所示,物体的体积为 cm3。
(5)他用密度公式计算得到金属块的密度为 g/cm3。
19.(2016 深圳)为确定某种未知液体的“身份”,科学老师把这个任务交给了小明的实验小组,他们利用天平和量筒进行了多次测量。其中某次操作如下:
(1)用天平测量液体的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的质量m为 g。
(2)用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图乙所示,则该液体的体积V为 ml。尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m-V”图象,如图丙所示。由图象可知该液体的密度为 kg/m3;通过查表可知该液体为 。
一些物质的密度
物质 硫酸 水 煤油 酒精
密度(kg m-3) 1.8×103 1.0×103 0.8×103 0.8×103
(1)如图甲中a、b、c为用天平测质量过程中的几个情境,合理的顺序是 (填字母);
(2)由图b可知,金属块的质量是 g;
(3)将金属块放入盛有存40ml水的量筒中,液面上升后如图乙所示,则金属块的体积是 cm3,金属块的密度是 g/cm3;
(4)若在此实验中先测体积,再测质量,测得金属块的密度值将会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
一、选择题
1.(2016 深圳市宝安区模拟)下面是使用天平称物体质量时需要做的几项工作,正确的操作步骤排列是( )。
①物体放在左盘,在右盘中加减砝码,移动游码,使横梁平衡;
②调节横梁螺母,使横梁平衡;
③横梁平衡后,计算砝码和游码的示数,算出物体的质量;
④把天平放在水平桌面上。
A.①②③④;B.④②①③;C.④①②③;D.④③①②
2.(2016 深圳市福田区模拟)关于质量和密度,下列说法中正确的是( )。
A.一杯水完全结成冰后,质量变小,密度不变;
B.植物种子带到太空后,密度不变;
C.一根粉笔用掉一半后,质量变小,密度不变;
D.钢瓶中的氧气用掉一半,质量变小,密度不变
3.(2015 深圳市模拟)打乒乓球时不小心将球踩瘪了,但没有破裂。对于球内气体,没有发生变化的物理量是( )。
A.质量;B.密度;C.压强;D.体积
4.(2016 深圳市宝安区模拟)关于密度、质量和体积的关系,下列说法中正确的是( )。
A.密度与质量成正比;B.密度与体积成反比;
C.某种物质,质量与体积成正比;D.不同物质,质量与密度成反比
5.(2015 深圳市福田区中考模拟)对密度概念理解正确的是( )。
A.某种物质的密度跟质量成正比;B.密度是指单位体积物质的质量;
C.某种物质的密度跟体积成反比;D.质量相同的不同物质体积越大,密度越大
6.(2016 深圳模拟)小玉同学在探究“同种物质的质量与体积的关系”的实验中,测出几组数据,根据这些数据绘出图象。如图所示四幅图象中,能正确反映“质量与体积关系”的图象是( )。
A B C D
7.(2016 深圳市龙华区模拟)把一蜡块放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4克;若把该蜡块放入盛满水的容器中,已知ρ蜡=0.9×103千克/米3,ρ酒精=0.8×103千克/米3,则溢出水的质量是(容器足够大)( )。
A.4克;B.4.5克;C.5克;D.3.6克
8.(2016 深圳市模拟)如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体,现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水,使三物体浸没在水中,三物体静止时的位置如图所示,则( )。
A.A物体的密度最大;B.B物体的密度最大;
C.C物体的密度最大;D.三物体的密度相等
9.(2016 深圳市宝安区模拟)关于质量和密度,下列说法中正确的是( )。
A.一杯水完全结成冰后,质量变小,密度不变;
B.植物种子带到太空后,密度不变;
C.一根粉笔用掉一半后,质量变小,密度不变;
D.钢瓶中的氧气用掉一半,质量变小,密度不变
10.(2015 深圳市模拟)关于物质的质量和密度,下列说法中正确的是( )。
A.平常我们所说的“铁比棉花重”是指铁比棉花质量大;
B.一支正在燃烧的蜡烛,它的质量不断减小,密度不断减小;
C.一杯水倒掉一半后,质量变小,密度不变;
D.密度与质量成正比,与体积成反比
11.(2016 深圳市福田区模拟)在下列情况下,物体的质量发生变化的是( )。
A.把一个足球从广州带到北京来;B.在密闭容器里的一块冰变成了水;
C.由于温度降低,气球的体积变小了;D.由于漏气,气球的体积变小了
12.(2016 深圳市罗湖区模拟)下列说法中正确的是( )。
A.一块冰全部融化成水后,质量变小,密度不变;
B.把一铜块从地球上搬到月球上,质量和重力都不变;
C.声音在真空中的传播速度为340m/s;
D.公路旁安装“声障墙”是在传播途径中减弱噪声
13.(2017 深圳市福田区模拟)对于几块形状和体积各不相同的实心铁块,下列说法中正确的是( )。
A.质量大的铁块密度大;B.体积小的铁块的密度大;
C.几个铁块的密度都相同;D.需要知道几块铁的质量和体积才能比较密度大小
14.(2016 深圳市龙岗区测试)小明有一正立方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在水中,如图甲所示;在将金属块缓缓从水中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像,如图乙所示。则该金属块的密度约为:( )(已知:ρ水=1.0×103㎏/m3)。
A. 2.7×103㎏/m3;B. 3.1×103㎏/m3;C. 3.5×103㎏/m3;D. 4.4×103㎏/m3
15.(2015 深圳市模拟) 有两个完全相同的瓶子,一个装满水后质量为320 g,一个装满酒精(ρ酒=0.8×103 kg/m3)后质量是280g,那么( )。
A.瓶子质量是40g;B.瓶子质量是120g;
C.瓶子容积是280cm3;D.瓶子容积是120cm
二、非选择题
16.(2016 深圳市宝安区模拟)为方便运输,通常气体是通过 的方式使气体液化的。容积为20L的某钢瓶内储存有密度为1.5kg/m3的某种气体,其质量为 kg,当用去了1/3气体后,钢瓶内所剩气体的密度为 kg/m3。
17.(2016 深圳市仿真)在“探究物质的密度”的实验中,下图所示是我们实验用的天平,砝码配备的码有100g、50g、20g、10g、5g等。请填写下列空格:
(1)调节天平时应将游码移至零刻度处,然后调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)小王同学进行了下列实验操作:
A.用天平测出烧杯和盐水的总质量ml;
B.将烧杯中盐水的一部分倒入量筒,测出这部分盐水的体积V;
C.用天平测出 ;
D.盐水的密度表达式为 。
(3)小王测量烧杯和盐水的总质量ml时,估计盐水和烧杯的总质量在150g左右。试加砝码时,应用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中,若指针右偏,则应取下 g砝码,试加上其它砝码,同时调节游码。
(4)小王发现这样操作也存在误差,且导致最后密度值偏大,请分析其原因 。
(5)为了更加准确的测量盐水密度,放弃使用量筒,用天平、空烧杯和足够的水完成实验,他实验的步骤:先用天平测 的质量m0;然后 将烧杯清空擦干净,接着在烧杯中装满水 ;用已知量和测量量对应的字母写出盐水密度的表达式 。
18.(2016 深圳市罗湖区模拟)李红同学有一个形状不规则的物体,她在实验室里进行了如下实验:
(1)将物体放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,如图甲所示,此时物体对杯底的压力 物体的重力(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)李红往杯中逐渐加盐并搅拌,物体对杯底的压力大小逐渐 (填“变大”、“不变”、“变小”),直到观察到物体悬浮,随即停止加盐,如图乙所示。
(3)李红取出物体,准备用天平测量杯子和盐水的总质量。她将天平放在水平桌面上,在游码已归零的情况下,发现分度标尺的指针如图丙所示,要使横梁平衡,她应将右侧的平衡螺母向 (填“右”或“左”)调。
(4)用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图丁所示,天平的读数为 g,玻璃杯中盐水全部倒入量筒,如图戊,量筒内盐水的体积为 ml。
(5)事先李红用天平测出空玻璃杯的质量为63.8g,通过以上实验,可以得到该物体的密度为 kg/m3。
19.(2016 深圳市罗湖区模拟)小文在假期里和父母去了仙湖植物园游玩,在弘法寺附近有道路改建等基建工程正在进行。他随手捡起了路边一个工程车掉落的银灰色固体,他想知道这个固体的构成,于是进行了如下的实验:
①小文首先用天平测量了固体的质量,请你为他排出正确的实验步骤 。
A. 估计好固体的质量,将固体放在天平左盘,砝码放在天平右盘上进行测量,必要时调节游码到标尺上的适当位置,直到横梁平衡;
B. 读出固体的质量=砝码的总质量+游码左侧所对应的刻度值;
C. 将天平放在水平台上,将游码放在标尺左端的零刻度线处;
D. 调节游码,使指针指在分度盘的中央刻度线处,此时横梁平衡;
以上实验步骤中还有一处错误,你能找出来并改正它吗?
答:我认为步骤 (请填字母编号)应改为 。
②然后,他用量筒测量了固体的体积。实验得到的数据如下:
砝码读数/g 游码读数/g 水的体积/cm3 固体+水的体积/cm3
65 1.0 60 70
③根据实验数据算出的固体密度,参考下表给出的密度数值,您能帮助小文找出固体是由什么物质构成的吗?(单位:g/cm3)
大理石 钢 混凝土 铸铁 花岗岩
2.5 7.8 2.4 6.6 2.7
答:我通过计算,知道这个固体是由 (选填物质名称)构成的。
20.(2016 深圳市模拟)用调好的天平测量蜡块的质量,天平平衡时,右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,蜡块的质量是_______g;测量蜡块体积的过程如图乙所示,蜡块的体积是_____cm3;计算得到蜡的密度是________________kg/m3。
21.(2015 深圳市福田区模拟) 某同学设计测量某品牌果汁的密度实验,步骤如下:
①先将天平放在水平桌面上,将游码移到横梁标尺的左端零刻度线处,发现天平没有平衡,指针偏转如甲图,此时应如何操作? 。
②在烧杯中倒入适量果汁,用调好的天平测出烧杯和果汁的总质量(乙图)为 ,然后将烧杯内的部分果汁倒入量筒内,读出量筒内液体的体积(丙图)为 ,再测出烧杯和剩余果汁的总质量(丁图)为 ,计算得出果汁密度为 。
③鉴于此果汁较浓,厂家建议加水稀释后饮用味道较佳,所以该同学取出与10g水与之均匀混合,若测得稀释之后的体积为20ml,则稀释之后密度为 。
22.(2015 深圳市罗湖区模拟)在用天平和量筒测量物体密度的实验中。
①利用托盘天平称物体的质量,首先将游码移到标尺的零刻度,在调节横梁平衡时发现指针偏向刻度盘的左端.此时要想使横梁平衡,应该 (选填序号)。
A.将右端的平衡螺母向左调节,将左端的平衡螺母向右调节;
B.将右端的平衡螺母向右调节,将左端的平衡螺母向左调节;
C.将两端的平衡螺母都向左调节;
D.将两端的平衡螺母都向右调节。
②在做“测盐水的密度”的实验中,有下列步骤:
A.将盐水倒一部分到量筒中,读出量筒中盐水体积V;
B.用托盘天平测出盐水和烧杯的总质量m1;
C.计算出盐水的密度值;
D.用托盘测出烧杯和剩余盐水的质量m2。
上述步骤最合理的顺序是 。(用字母表示)
计算盐水的密度ρ= 。
考点精讲
真题在线
名校模拟
甲
乙
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第四部分 力学
4.1 质量 密度
一、质量
1.质量:物体是由物质组成的;物体所含物质的多少叫做质量,用“m”表示。
2.质量单位:国际单位制中质量单位是千克(kg),常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
换算关系:。
3.质量是物体本身的固有属性。物体的质量不随它的形状、状态、温度以及所处的地理位置的改变而改变。如:1kg的水,结成冰后,质量仍然是1kg,把它放到任何位置,质量还是1kg;载人航天,搭载的实验种子,在地面的质量是多少,在太空仍然是多少。
4.质量与体积的关系:同种物质,体积越大,其质量也就越大。
二、质量的测量
1.测量工具:实验室中,测量质量的常用工具是天平;在生活中,质量的测量还有杆秤、案秤、磅秤、电子秤等等。
图(1)常见天平结构图
2.天平:图(1)是常见天平结构图。天平由底座、托盘架、托盘、标尺、平衡螺母、指针、分度盘、游码、横梁和砝码(砝码未画出)组成。
(1)由支点(轴)在梁的中心支撑着天平横梁而形成两个臂,每个臂上挂着或托着一个托盘,其中左边托盘放待称量物体,右边托盘里放砝码 ( http: / / www. / wiki / %E7%A0%9D%E7%A0%81" \t "_blank ),游码则在刻度尺上滑动。固定在梁上的指针在不摆动且指向正中刻度或左右摆动幅度较小且相等时,砝码质量与游码位置示数之和就是待称物体质量。
(2)用天平测量物体质量
测量步骤:简单说就是四个字:“放、调、测、读”。
放:测量时,应将天平放在水平桌面上。
调:先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡。
测:将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡。
读:被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值(图(2)中,右边托盘砝码是20g和5g,游码左侧和“1.6”刻度线重合,所以读数是1.60g,所以,被测物体质量为:20g+5g+1.60g=26.60g)。
图(2)天平读数
使用天平注意事项:①被测物体的质量不能超过天平的量程;②用镊子加减砝码时要轻拿轻放;③保持天平清洁、干燥, 不能把潮湿的物体和化学药品直接放在盘上,也不能把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。
三、密度
1.密度:某种物体的质量与它的体积之比叫物体的密度。
密度是物体的特征之一。如:一瓶纯净水喝掉一半后,剩下的半瓶水与原来的一瓶水比较质量减小,但密度不变。
油比水轻,说的是油的密度小于水的密度,所以油漂浮在水上。还有,水的密度大于酒精密度,水的密度大于冰的密度,金属密度大于水的密度,木头的密度小于水的密度等等。
2.公式:。
不同物质,在体积一定时,质量跟密度成正比;不同物质,在质量一定时,体积跟密度成反比。
3.单位:国际单位制中,密度单位是kg/m3,常用单位还有:g/cm3(ml),1g/cm3=103kg/m3。
平时我们所见的瓶装液体体积经常用毫升(ml)表示,1ml =1cm3。1m3=103 l(升)。水的密度(其物理意义为:体积为1m3的水,质量为1.0×103kg,也就是1t)。
4.注意事项
(1)固体、液体的密度单位“kg/m3”前面都应有“103”。
(2)不同物质,质量相等时,体积跟密度成反比(ρ甲>ρ乙,当甲、乙都是m时,V甲(3)不同物质,体积相等时,质量跟密度成正比(ρ甲>ρ乙,当甲乙两物质体积都是V时,m甲>m乙)。如同一个瓶,装满水和装满油相比较,装满水的质量大。
(4)气体有充满空间的特点,比如氧气瓶内氧气用掉一半,质量减小一半,体积不变,则密度减小一半。
考点一:质量
(2017 自贡)甲、乙两种物质的m-V图象如图所示,分析图象可知( )。
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大;
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小;
C.两物质的密度之比为4:1;
D.两物质的密度之比为1:4
【解析】两种物质的m-V图象表示出了物质质量、体积与密度之间的关系,或者说物质质量随体积的变化规律;由公式可以看出,甲物质的密度比乙物质密度大。
根据密度公式可以求出两物质的密度分别为:;乙物质密度为:。所以,以上选项正确的是C。
【答案】C。
【考点点评】考点:质量、密度及其关系。
变式跟进1:(2017 益阳)一件200kg的冰雕作品熔化成水后其质量为 kg,体积是 m3。(水的密度为1.0×103kg/m3)
【解析】(1)质量是物体本身的一种属性,与物体状态无关;(2)已知水的质量和密度,利用公式求水的体积。解答如下:
(1)冰熔化成水,状态变化,但质量不变,所以200kg的冰雕作品熔化成水后其质量:m水=m冰=200kg。
(2)由得水的体积:。
故答案为:200、0.2。
【答案】200、0.2。
【考点点评】考点:密度及密度公式。
考点二:质量的测量
(2017 衡阳)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )。
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡;
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程;
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体;
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
【解析】A:称量前,应将天平放在水平台上,将标尺上的游码移动到最左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,如果指针在中央刻线的左边,平衡螺母向右调,如果指针在中央刻线右边平衡螺母向左调节,最终使指针指在刻度盘的正中央,中央刻线处;
B:被测物体不能超过量程,所以要估计被测物体然后再称量;
C:称量时,应该是左边放物体,右边放砝码“俗称左物右码”;
D:称量时,向右边移动游码,使右边的变重,左边变轻,相当于想右盘中加入比较小的游码。
故选B。
【答案】B。
【考点点评】考点:天平的使用。
变式跟进2:(2017 哈尔滨)在实验室,用天平能直接测量的物理量是( )。
A.质量; B.体积; C.密度; D.力
【解析】天平是直接测量物体质量的仪器。测量物体体积可以用量筒或者间接测量,密度与物体质量和体积都有关系,测量力的大小可以使用弹簧测力计。此题答案是A。
【答案】A。
【考点点评】考点:天平的使用。此题是基本知识测试题,属于给分的题目。
考点三:密度
(2017 百色)分别由甲、乙两种物质组成的两个实心物体质量与体积的关系如图所示,由图象可知,两种物质的密度之比ρ甲:ρ乙为:( )。
A.1:2; B.2:1; C.4:1; D.8:1
【解析】本题将密度知识与图象结合起来综合考查。由ρ=m/V可得:体积V一定时,质量m越大,密度越大。根据所给“m-V”图象,即ρ甲:ρ乙=m甲:m乙=40:10=4:1;故选项C正确。
【答案】C。
【考点点评】考点:密度及其计算。
变式跟进3:(2017 连云港)有四个容量均为200ml的瓶子,分别装满酱油、纯水、植物油和酒精,那么装的质量最多的是(ρ酱油>ρ纯水>ρ植物油>ρ酒精)( )。
纯水; B.酱油; C.酒精; D.植物油
【解析】已知四个容积都为200mL的瓶子,直接由密度公式变形即可得出答案。
解答如下:由得:m=ρV,又因为分别装满,体积都等于瓶子的容积,故V相同,
已知ρ酱油>ρ纯水>ρ酒精>ρ汽油,所以密度大的质量大,可知酱油的质量最多,故B正确;
故选B。
【答案】B。
【考点点评】考点:密度及其计算。
一、选择题
1.(2016·广东)如图所示是甲和乙两种物质的质量和体积关系图像,下列说法正确的是( )。
A.乙物质的密度比水大;
B.体积为50cm3的乙物质的质量为35g;
C.质量为25g的甲物质的体积为30cm3;
D.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
【解析】由密度关系:可求得甲乙两物质的密度,甲物质的密度为:;乙物质密度为:;水的密度为1g/cm3,故A的说法错误。
从图像中可以得知,体积为50cm3的乙物质的质量为40g,故B的说法错误;质量为25g的甲物质的体积为20cm3,故C的说法错误。
从图像可以看出,在质量相同时,乙物质的体积大;如质量为20g时,甲物质体积为15cm3,乙物质质量为25cm3;故D的说法正确。
此题答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点:密度、密度与质量、体积的关系。
2.(2017 海南)长度相等而粗细不同的两根铜棒甲和乙,甲棒较粗,两棒相比,甲棒的( )。
A.质量较大;B.电阻较大;C.密度较大;D.比热容较大
【解析】长度相等而粗细不同的两根铜棒,甲棒较粗,甲的体积大于乙的体积,由m=ρV可知甲的质量大于乙的质量,故A正确;
长度相等而粗细不同的两根铜棒,材料相同,甲棒较粗,甲的电阻小于乙的电阻,故B错;
长度相等而粗细不同的两根铜棒,物质种类、所处状态相同,甲和乙的密度和比热容相同,故C、D错。
故应选A。
【答案】A。
【考点点评】考点:密度及其应用。
3.(2017 东营)阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是( )。
常温常压下部分物质的密度/(kg m-3)
金 19.3×103 水银 13.6×103
钢、铁 7.9×103 纯水 1.0×103
冰(0 C) 0.9×103 植物油 0.9×103
干松木 0.5×103 酒精 0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大;B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大;
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同;D.不同物质的密度一定不同
【解析】由给出的图表可以分析下面这些说法:
A.固体的密度一定比液体的密度大;此说法错误,冰是固体,但冰的密度液体水、水银都低。
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大;此说法错误。当体积相同时,因为植物油的密度大,其质量也大;所以酒精质量大是错误的。
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同;此说法正确。水和冰是相同物质,但它们的物态不同,其密度也不同,故此说法正确。
D.不同物质的密度一定不同;此说法错误。不同物质密度有可能相同,如冰和植物油的密度就相同。
此题答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点:密度、质量及其关系、密度应用。
4.(2017 衡阳)物理研究中常用图像来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了,下列两个物理量之间的关系符合如图表示的是( )。
A.物质的密度和质量的关系;B.物体受到的重力与质量的关系;
C.匀速直线运动物体的速度与时间的关系;D.定值电阻的阻值与其两端电压的关系
【解析】A:物质的密度是本身的一种属性,与质量和体积无关,不是成正比关系;
B:在地球表面物体质量越大,所受的重力越大,即重力与质量成正比,或者说重力与所对应质量比值是一个定值;
C:匀速直线运动,速度不发生改变,不受时间的影响;
D:电阻是本身的一种属性,与电压和电流无关,与导体的长度、横截面积、材料、温度有关系。
故应选B。
【答案】B。
【考点点评】考点:密度、重力、速度、电阻。
5.(2017 衡阳)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )。
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡;
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程;
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体;
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
【解析】A:称量前,应将天平放在水平台上,将标尺上的游码移动到最左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,如果指针在中央刻线的左边,平衡螺母向右调,如果指针在中央刻线右边平衡螺母向左调节,最终使指针指在刻度盘的正中央,中央刻线处;B:被测物体不能超过量程,所以要估计被测物体然后再称量;C:称量时,应该是左边放物体,右边放砝码“俗称左物右码”;D:称量时,向右边移动游码,使右边的变重,左边变轻,相当于想右盘中加入比较小的游码。故选B。
【答案】B。
【考点点评】考点:天平的使用、质量测量。
6.(2017 武汉)空气的成分按体积计算,氮气约占78%,氧气约占21%,根据下表中一些气体密度估算你所在教室里空气的质量,合理的是( )。
一些气体的密度(0℃,标准大气压)
物质 氮气 氧气 二氧化碳 氢气
密度/(kgm﹣3) 1.25 1.43 1.98 0.09
A.20kg;B.200kg;C.1000kg;D.2.0×105kg。
【解析】由题意并根据氮气和氧气所占空气体积的百分比,结合氮气和氧气的密度,利用密度公式可以得出空气质量的表达式,求得空气的密度,然后估算出所在教室的空气的体积,再利用密度公式求得所在教室的空气的质量,即可得到答案。
假设教室里空气的体积为V,为方便计算,空气中其他气体可忽略不计。根据公式可得:氮气的质量:,氧气的质量:,
则空气的质量约为:,
所以空气的密度约为:
。
一间教室长、宽、高大约为9m、6m、3m,所以教室的体积约为V=9m×6m×3m=162m3;
所以,教室里空气的质量约为:。
所以,只有B答案与其接近,故A、C、D错误,正确答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点:密度与生活
7.(2017 枣庄)下表是水的密度随温度变化的数据,分析表中的数据不能得出的结论是( )。
t/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8
999.84 999.90 999.94 999.97 1000.00 999.97 999.94 999.90 999.85
A.水在4℃时密度最大;
B.水的温度在0℃-4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小;
C.水的温度在4℃-8℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;
D.水凝固成冰时体积会变大
【解析】从水的密度随温度变化数据表可以看出,从0 C-8 C水的密度在逐渐上升,当温度达到4 C时,密度达到最大值;随着温度的继续升高,密度开始下降。由此可以推断:水在4 C时密度最大;水的温度在0℃-4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小;水的温度在4℃-8℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;故A、B、C的说法均是正确的。
但从表中数据无法得出:水凝固成冰时体积会变大的结论;故D为不能得出的结论。
此题答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点:水的密度以及密度随温度的变化规律。
8.(2017 烟台)学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( )。
①测量牛奶的密度;②鉴别金戒指的真伪;③测定一捆铜导线的长度;④鉴定铜球是空心的还是实心的;⑤测定一大堆大头针的数目。
A.①②;B.①②④;C.①②④⑤;D.①②③④⑤
【解析】天平用来测质量,量筒和水可测固体的体积,还可用量筒天平得到相同质量的液体。分析每一个实验需要的器材,看天平、量筒、水能完成哪些实验。
①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成。
②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成。
③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验。
④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验。
⑤用天平称出一堆大头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,求出一堆大头针的数量,可以完成。
故选C。
【答案】C。
【考点点评】考点:密度的应用与物质鉴别。
9.(2017 衡阳)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )。
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程;
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体;
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
【解析】A:称量前,应将天平放在水平台上,将标尺上的游码移动到最左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,如果指针在中央刻线的左边,平衡螺母向右调,如果指针在中央刻线右边平衡螺母向左调节,最终使指针指在刻度盘的正中央,中央刻线处。
B:被测物体不能超过量程,所以要估计被测物体然后再称量。
C:称量时,应该是左边放物体,右边放砝码“俗称左物右码”。
D:称量时,向右边移动游码,使右边的变重,左边变轻,相当于想右盘中加入比较小的游码。
故选B。
【答案】B。
【考点点评】考点:天平的使用。
10.(2017 贵港)使用天平时,应将天平放在水平台上,使用前,将 移至称量标尺左端的“0”刻度线上;取砝码时,必须用 夹取。
【解析】托盘天平的使用,包括以下步骤:放置-调节平衡螺母使横梁平衡-放物体-加减砝码-移动游码使横梁恢复平衡。
使用天平时,应将天平放在水平桌面上.在调节横梁平衡时,首先要将游码移到标尺左端的零刻线处称量物体时,要将物体放在左盘里,用镊子在右盘里加减砝码移动游码。
故答案为:游码、镊子。
【答案】游码、镊子。
【考点点评】考点:天平的使用。此题综合了托盘天平使用中的放置、调节、放置物体、加减砝码等各方面的内容;题目的难度不大,综合性较强。
11.(2017 北京)(多选题)在测量金属块密度的实验中,小明先将天平放在水平桌面上,将游码放到标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡;小明将金属块放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示;然后,小明将系好细线的金属 块放入盛有50ml水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是( )。
A.指针指在分度盘中央刻线处静止时,表明天平横梁在水平位置平衡了;
B.金属块的质量为74g;
C.金属块的体积为60cm3;
D.金属块的密度为7.4×103 kg/m3
【解析】根据甲乙两图给出的实验情况,结合天平的使用和量筒的正确读数,可以判断下面的说法:
A.指针指在分度盘中央刻线处静止时,表明天平横梁在水平位置平衡了;此说法正确。
B.金属块的质量为74g;此说法正确。天平此时读数就是74g。
C.金属块的体积为60cm3;此说法错误。量筒中液体读数是60cm3,但此读数是液体和金属块的总体积。
D.金属块的密度为7.4×103kg/m3;此说法正确。金属块质量是74g,金属块体积是60cm3-50cm3=10cm3,根据密度公式可求得金属块密度为7.4×103 kg/m3。
故,正确选项是A、B、D。
【答案】A、B、D。
【考点点评】考点:密度、密度计算。
二、非选择题
12.(2017 哈尔滨)一个杯里装有200mL牛奶,其中牛奶的质量是210g,那么牛奶的密度是 g/cm3;小聪喝了半杯,剩余半杯牛奶的密度 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。1.05 不变
【解析】根据密度公式:,可直接求得牛奶密度:
。
密度是物质的属性,牛奶质量少了,但牛奶的密度不变,小聪喝了半杯后其密度不变。
故,答案是:1.05、不变。
【答案】1.05、不变。
【考点点评】考点:密度、密度的计算、密度与物质的关系。
13.(2017 镇江)正确测量物体质量时,盘中砝码和游码位置如图所示,则物体的质量为 g。
【解析】先读出砝码的质量;再读出游码在标尺上的示数,读取游码在标尺上的示数先要认清分度值(相邻两刻线之间的刻度),然后看游码的左端在标尺的什么位置读出游码示数;砝码质量加上游码示数就是物体的质量。
天平标尺的分度值是0.5g,被测物体的质量是:
50g+20g+3.5g=73.5g。
故答案为:73.5。
【答案】73.5。
【考点点评】考点:天平的使用。
14.(2017 乌鲁木齐)C919为了减重,使用了大量新型合金材料。飞机某合金部件由甲、乙两种金属构成。已知甲、乙按质量比2:1混合后的密度与甲、乙按体积比3:4混合后的密度相等,则甲、乙的密度之比为 ;若该合金部件传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,则该合金部件中甲、乙的质量之比为 。
【解析】根据密度公式,由按不同质量比和体积比混合后的密度相等计算两金属的密度比;该合金部件比传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,由此根据密度公式计算甲乙质量比。
①由题知,甲、乙按质量比2:1混合时,m甲=2m乙,
由密度公式可得混合后密度:
甲、乙按体积比3:4混合时,V甲=V乙,由密度公式可得混合后密度:
混合后的密度相等,所以: ,
解得:(不合题意舍去)。
②合金部件比传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,即;使用合金和传统上使用甲制作该部件的体积应相等,所以,由密度公式得到:。
解得:。
答案:8:3、2:3。
【答案】8:3、2:3。
【考点点评】考点:密度及其计算。
15.(2017 连云港)小明用天平和量杯测一块寿山石的密度。在调节天平时,发现指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调。然后用调节好的天平测寿山石的质量,天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图乙所示,寿山石的质量为 g,再用量杯测出它的体积为20cm3,则寿山石的密度是 g/cm3。
【解析】用天平测量物体质量时,首先要做到调平衡;图甲所示情况,说明天平未平衡,指针偏左,应将平衡螺母向右旋;然后正确读数,由图乙可知被测物质质量为:53.40g。此时可以计算物体密度:。
故,此题答案是:右、53.40、2.67。
【答案】右、53.40、2.67。
【考点点评】考点:质量的测量、天平的使用、密度计算。
16.(2017 深圳)小明同学捡到一块金属块,他想通过测量金属块的密度判断这个金属块的材料是什么,小明可用的实验仪器有托盘天平和弹簧测力计。
①小明将天平放在水平实验台上后,接下来将游码的左侧跟标尺的________对齐,再调节平衡螺母,使天平平衡。
②用调节好的天平测量金属块质量,正确操作后天平再次达到平衡,如图甲所示,此时读出该金属块的质量为________g,重力为________N(g=10N/kg)。
③在实验过程中,小明将金属块儿挂与弹簧测力计上,然后放在水中直至完全浸没,此时弹簧测力计读数如图乙所示为________N。
④小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度(见下表),通过科学的计算,可以求出金属的密度,则该金属块的材料是________。
金属 铅 铜 钢铁 铝
密度(kg/m3) 11.3×103 8.9×103 7.9×103 2.7×103
【解析】①用天平测量前,应将天平放在水平工作台上;将游码移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母使指针对准分度盘中央刻度线。
②根据砝码和游标尺上的游码的示数计算出金属块的质量;根据G=mg可求得其重力。
③读出弹簧测力计的示数。
④根据称重法求出金属块浸没在水中受到的浮力。
物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出金属块的体积;根据密度公式计算出金属块的密度;然后可知该金属块的材料。
【答案】①用天平测量前,应将天平放在水平工作台上;将游码移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母使指针对准分度盘中央刻度线。
②将金属块放在天平的左盘,在右盘中用镊子夹取砝码,通过增减砝码并移动游码的方法,使天平再次平衡;砝码的质量为200g+50g+20g=270g,则金属块的质量是72g;其重力G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N。
③由图可知,此时弹簧测力计读数F=1.7N。
④金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G物﹣F=2.7N﹣1.7N=1N;
因金属块浸没在水中,所以,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,金属块的体积:
金属的密度:,
查表可知,该金属块的材料是铝。
故答案为:①零刻度线;②270;2.7;③1.7;④铝。
【考点点评】考点:质量测量、弹簧测力计、密度相关计算。
17.(2017 广东)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,水的质量为: g,故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 。
【解析】(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度线处,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,应将平衡螺母往左调。
(3)由图甲,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,如图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为100g+50g+10g+1.6g=161.6g。
(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,水的质量为:142g-90g=52g,又因为水的密度为1g/cm3,故此时杯中水的体积为52cm3。
(5)甲图中,水的体积为:,
鹅卵石的体积为:52cm3-39.8cm3=12.2cm3,
根据所测数据计算出鹅卵石的密度为:。
(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,此时测量的总质量将变小,水的质量将变小,水的体积变小,鹅卵石体积变小,故计算出的鹅卵石密度将变大;所以,此错误操作将导致所测密度偏大。
此题答案是:(1)零刻度处、左;(3)161.8;(4)52;(5)2.61;(6)大。
【答案】(1)零刻度处、左;(3)161.8;(4)52;(5)2.61;(6)大。
【考点点评】考点:固体密度测量。
18.(2017 怀化)小强同学在测量某金属块密度时,做了如下操作:
(1)把天平放在水平台上,将 移至标尺左端零刻度处;
(2)调节横梁平衡时,发现指针偏向分度盘左侧,则他应该将平衡螺母向 端移动;
(3)横梁平衡后,他应将被测金属块放在天平的 盘,用镊子向天平的 盘加减砝码,必要时移动游码,直到天平平衡.砝码和游码位置如图所示,则金属块的质量为 g。
(4)他又用量筒测量了金属块的体积,如图乙所示,物体的体积为 cm3。
(5)他用密度公式计算得到金属块的密度为 g/cm3。
【解析】天平的正确使用步骤:把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度;调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,使天平的横梁重新平衡;物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。
称量时,物体放在天平的左盘,估计被测物体质量的大小,用镊子向右盘加减砝码;物体的质量=砝码的总质量+游码在标尺上所对的刻度。
量筒在读数时应读取凹液面的最低处,并利用两次量筒的示数差求出金属块的体积;将所测数据代入密度公式可求出金属块的密度。
故此题解答如下:
(1)把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端零刻度处;
(2)调节横梁平衡时,指针偏向分度盘左侧,说明左盘偏重,则他应该将平衡螺母向右端移动;
(3)称量时,物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,必要时移动游码,直到天平平衡。
由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,金属块的质量m=20g+10g+5g+4g=39g。
(4)图乙中,量筒的分度值为1ml,水的体积V水=25ml,金属块和水的总体积V总=30mL;金属块的体积:V=V总﹣V水=30mL﹣25mL=5mL=5cm3;
(5)金属块的密度:。
故答案为:(1)游码;(2)右;(3)左、右、39;(4)5;(5)7.8。
【答案】(1)游码;(2)右;(3)左、右、39;(4)5;(5)7.8。
【考点点评】考点:固体密度测量。
19.(2016 深圳)为确定某种未知液体的“身份”,科学老师把这个任务交给了小明的实验小组,他们利用天平和量筒进行了多次测量。其中某次操作如下:
(1)用天平测量液体的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的质量m为 g。
(2)用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图乙所示,则该液体的体积V为 ml。尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m-V”图象,如图丙所示。由图象可知该液体的密度为 kg/m3;通过查表可知该液体为 。
一些物质的密度
物质 硫酸 水 煤油 酒精
密度(kg m-3) 1.8×103 1.0×103 0.8×103 0.8×103
【解析】(1)用天平测量液体的质量。当天平平衡时,天平砝码与游码读数之和即为被测物体质量;由图甲可知,烧杯和液体的质量m为:20g+20g+5g+4.0g=49.0g。
(2)用量筒测量液体的体积。量筒分度值是0.2ml,由图乙读出该液体的体积V为30ml。尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要偏小;因为读取体积时要以液面底部为准,由于液体与量筒之间存在表面张力,液体表面是凹面,故读取的数值比实际值要偏小。
(3)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m-V”图象,如图丙所示。由图象可知当改液体体积为25cm3时,液体质量为45g,所以该液体的密度为:;通过查表可知该液体为煤油或酒精。
答案:(1)49.0;(2)30、偏小;(3)煤油或酒精。
【答案】(1)49.0;(2)30、偏小;(3)煤油或酒精。
【考点点评】考点:固体密度测量、密度的应用。
20.(2017 六盘水)在“托盘天平和量筒测量金属块的密度”的实验中。
(1)如图甲中a、b、c为用天平测质量过程中的几个情境,合理的顺序是 (填字母);
(2)由图b可知,金属块的质量是 g;
(3)将金属块放入盛有存40ml水的量筒中,液面上升后如图乙所示,则金属块的体积是 cm3,金属块的密度是 g/cm3;
(4)若在此实验中先测体积,再测质量,测得金属块的密度值将会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【解析】天平的使用步骤是:一、调平衡-在未称量前使天平处于平衡状态,如图a;二、左盘放被测物体,如图c;三、右盘放砝码并调节游码使天平重新平衡,如图b;四、读数,由b图可以读出被测物体质量为71.4g。
用量筒测量金属块的体积应为:60ml-40ml=20ml;
根据密度公式,计算可得:。
如果在此实验中先测体积,再测质量,金属块上势必会带有部分液体,故测得金属块的质量会比实际质量稍大,密度值将会偏大。
答案是:(1)acb;(2)71.4;(3)20、3.57;(4)偏大。
【答案】(1)acb;(2)71.4;(3)20、3.57;(4)偏大。
【考点点评】考点:固体密度测量。
一、选择题
1.(2016 深圳市宝安区模拟)下面是使用天平称物体质量时需要做的几项工作,正确的操作步骤排列是( )。
①物体放在左盘,在右盘中加减砝码,移动游码,使横梁平衡;
②调节横梁螺母,使横梁平衡;
③横梁平衡后,计算砝码和游码的示数,算出物体的质量;
④把天平放在水平桌面上。
A.①②③④;B.④②①③;C.④①②③;D.④③①②
【解析】用天平测量物体质量时,必须按步骤操作天平。正确的步骤是:一、把天平放在水平桌面上;二、调平衡:把游码移动到最左端零的位置,调节平衡螺母使天平横梁平衡;三、左边托盘放被测物体,右侧托盘放砝码,移动游码使天平重新平衡;四、读数。由此可知,此题测量顺序应是④②①③,正确答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点:质量的测量、天平的使用。
2.(2016 深圳市福田区模拟)关于质量和密度,下列说法中正确的是( )。
A.一杯水完全结成冰后,质量变小,密度不变;
B.植物种子带到太空后,密度不变;
C.一根粉笔用掉一半后,质量变小,密度不变;
D.钢瓶中的氧气用掉一半,质量变小,密度不变
【解析】A.一杯水完全结成冰后,质量变小,密度不变;此说法错误。因为物体的质量不以物体的形态的变化而变化。一杯水完全结成冰,只是物质的形态变了,质量没变。故A错。
B.植物种子带到太空后,密度不变;此说法错误。植物种子带到太空,质量不变,但物体的体积发生了变化,密度会变,故B错。
C.一根粉笔用掉一半后,质量变小,密度不变;此说法正确。因为密度是物体的特征之一;粉笔用掉一部分后,只是物体的质量变小了,但物体本身的特征没有变化,故密度不变。
D.钢瓶中的氧气用掉一半,质量变小,密度不变;此说法错误。因为氧气是充满整个氧气瓶的,氧气用掉一半,质量减少,但体积不变,密度会减小。故D错。
正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点:质量、密度。
3.(2015 深圳市模拟)打乒乓球时不小心将球踩瘪了,但没有破裂。对于球内气体,没有发生变化的物理量是( )。
A.质量;B.密度;C.压强;D.体积
【解析】被踩瘪的乒乓球,在没有破裂情况下,乒乓球内气体的质量不变,只是其体积发生了变化,当然密度发生了变化,压强也发生了变化。从此题给出的答案看,正确答案是A。
【答案】A。
【考点点评】考点:密度。
4.(2016 深圳市宝安区模拟)关于密度、质量和体积的关系,下列说法中正确的是( )。
A.密度与质量成正比;B.密度与体积成反比;
C.某种物质,质量与体积成正比;D.不同物质,质量与密度成反比
【解析】由密度公式可知,同种物质(密度不变),质量与体积成正比;质量相同时,密度与体积成反比;体积相同,密度与质量成正比;不同种物质,无法比较质量与密度的关系。所以,以上说法,正确的是C。
【答案】C。
【考点点评】考点:质量、密度。
5.(2015 深圳市福田区中考模拟)对密度概念理解正确的是( )。
A.某种物质的密度跟质量成正比;B.密度是指单位体积物质的质量;
C.某种物质的密度跟体积成反比;D.质量相同的不同物质体积越大,密度越大
【解析】密度是物质的一种属性,它不随体积和质量的改变而改变。根据密度公式可知,体积相等的不同物质,质量大的密度大;质量相等的不同物质,体积大的密度小。
A:同种物质的密度不变,并不会随质量而改变,故A错误。
B:根据密度公式 可知,单位体积的不同物质,质量大的密度大,故B正确。
C:同种物质的密度不变,并不会随体积而改变,故C错误。
D:根据密度公式可知,单位质量的不同物质,体积大的密度小,故D错。
答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点:密度及其特性。只要正确理解密度的概念,利用密度公式并结合密度的物理意义来进行分析。
6.(2016 深圳模拟)小玉同学在探究“同种物质的质量与体积的关系”的实验中,测出几组数据,根据这些数据绘出图象。如图所示四幅图象中,能正确反映“质量与体积关系”的图象是( )。
A B C D
【解析】同种物质,其密度不变;质量与其体积成正比,也就是说物体的体积越大,其质量越大,由此可见,此题正确答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点:密度、质量及其关系。
7.(2016 深圳市龙华区模拟)把一蜡块放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4克;若把该蜡块放入盛满水的容器中,已知ρ蜡=0.9×103千克/米3,ρ酒精=0.8×103千克/米3,则溢出水的质量是(容器足够大)( )。
A.4克;B.4.5克;C.5克;D.3.6克
【解析】(1)蜡的密度比酒精的密度大,在酒精中下沉,完全浸没在酒精中,排开的酒精的体积就是蜡块的体积;所以蜡块体积;
蜡块的质量m蜡=ρ蜡V蜡=0.9g/cm3×5cm3=4.5g。
(2)蜡的密度比水的密度小,在水中漂浮,因此浮力等于蜡受到的重力,即F浮=G,因此排开水的质量和蜡块的质量相等,为4.5g。答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点:密度、阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用。
8.(2016 深圳市模拟)如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体,现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水,使三物体浸没在水中,三物体静止时的位置如图所示,则( )。
A.A物体的密度最大;B.B物体的密度最大;
C.C物体的密度最大;D.三物体的密度相等
【解析】体积相同的不同物体,同时浸没在水中,它们所受到的浮力相同;但是,因为它们的质量不同,它们所受重力不同,故在相同弹簧的支撑下,它们的位置不同,由图中可知,C的质量最大,B次之,A的质量最小;所以,三个物体的密度是C最大,B次之,A最小。此题正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点:密度、质量及其关系。
9.(2016 深圳市宝安区模拟)关于质量和密度,下列说法中正确的是( )。
A.一杯水完全结成冰后,质量变小,密度不变;
B.植物种子带到太空后,密度不变;
C.一根粉笔用掉一半后,质量变小,密度不变;
D.钢瓶中的氧气用掉一半,质量变小,密度不变
【解析】知道物体质量不随物体的形态、状态、温度和地理位置的变化而变化;物体的密度除与其质量有关外,还与其体积有关。所以,下面几种说法就不难解答。
一杯水完全结成冰后,物体状态发生了变化,但其质量不变;质量不变,但它由水变为冰,体积发生了变化,故其密度发生了变化。故,A的说法错误。
植物种子带到太空后,它的地理位置发生了变化,但质量不变;在太空,种子不受大气压强的作用,其体积发生了变化,故其密度也会发生变化。所以,B的说法错误。
一根粉笔用掉一半后,粉笔质量减少了,质量变小;但由于粉笔内部结构和物质组成没有变,故其密度不变。故C的说法是正确的。
钢瓶中的氧气用掉一半,质量变为原来的一半;由于气体会充满整个容器,气体的体积仍然是钢瓶的容积,体积没变,故其密度减少了。D的说法也是错误的。
此题正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点:质量、密度及其关系。
10.(2015 深圳市模拟)关于物质的质量和密度,下列说法中正确的是( )。
A.平常我们所说的“铁比棉花重”是指铁比棉花质量大;
B.一支正在燃烧的蜡烛,它的质量不断减小,密度不断减小;
C.一杯水倒掉一半后,质量变小,密度不变;
D.密度与质量成正比,与体积成反比
【解析】同种物质,物体的质量与其体积成正比;不同物质,物体的质量除和其体积有关外,还和密度有关;要下比较那种物质的质量大,必须知道它的密度和体积。如:“铁比棉花重”含义是,相同体积情况下,铁的质量比棉花大;故A的说法是错误的。
一支正在燃烧的蜡烛,它的质量不断减少,但蜡烛内部物质组成没变,故其密度不会变;说密度不断减小是错误的。故B的说法错。
一杯水倒掉一半后,其质量变为了原来的一半,但其密度不会变;故C的说法是正确的。
说密度与质量成正比,与体积成反比是不对的;体积一定时,密度与质量成正比;质量一定时,密度与体积成反比。故D的说法错误。
此题正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点:密度的概念,密度、质量、体积之间的关系。
11.(2016 深圳市福田区模拟)在下列情况下,物体的质量发生变化的是( )。
A.把一个足球从广州带到北京来;B.在密闭容器里的一块冰变成了水;
C.由于温度降低,气球的体积变小了;D.由于漏气,气球的体积变小了
【解析】足球从广州到北京只是地理位置发生了变化,质量与地理位置无关,所以质量不变;洗密闭容器里水变成冰,水的质量不变,因为只是物质的物态发生了变化,物态变化不影响质量,故质量不变;由于温度降低,气球的体积变小不影响质量的变化;由于漏气,气球内的气体变少了,气球体积变小了,故其质量发生了变化。
此题答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点:质量。物体质量是物体本身的一种属性,它不以其形态、温度和地地理位置的变化而变化。
12.(2016 深圳市罗湖区模拟)下列说法中正确的是( )。
A.一块冰全部融化成水后,质量变小,密度不变;
B.把一铜块从地球上搬到月球上,质量和重力都不变;
C.声音在真空中的传播速度为340m/s;
D.公路旁安装“声障墙”是在传播途径中减弱噪声
【解析】一块冰全部融化成水后,物态发生了变化,但其质量不变;水的体积比冰小,故其密度增大了。此说法错误。
把一铜块从地球搬到月球,其质量不变,但重力会发生变化;故B的说法错误。
声音在真空中无法传播,故C的说法错误。
安装“声障墙”是为了在噪声传播过程中减小噪声污染;故D的说法正确。
【答案】D。
【考点点评】考点:质量、重力、噪声控制。
13.(2017 深圳市福田区模拟)对于几块形状和体积各不相同的实心铁块,下列说法中正确的是( )。
A.质量大的铁块密度大;B.体积小的铁块的密度大;
C.几个铁块的密度都相同;D.需要知道几块铁的质量和体积才能比较密度大小
【解析】物体的密度是物体质量与其体积的比值,只有在知道物体质量或体积前提下才能比较物体密度大小;只从一个方面(质量或体积)是无法确定物体密度大小的。故A中,质量大的铁块密度大的说法是错误的;B中,体积小的铁块密度小也是错误的;C中,几个铁块的密度都相同的判断也是错误的。完整、正确的说法是:需要知道几块铁的质量和体积才能比较密度大小。故,正确答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点:密度及其密度、质量、体积的相互关系。
14.(2016 深圳市龙岗区测试)小明有一正立方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在水中,如图甲所示;在将金属块缓缓从水中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像,如图乙所示。则该金属块的密度约为:( )(已知:ρ水=1.0×103㎏/m3)。
A. 2.7×103㎏/m3;B. 3.1×103㎏/m3;C. 3.5×103㎏/m3;D. 4.4×103㎏/m3
【解析】在金属块从水中竖直提起过程中,只要金属块没有提出水面,它所受到的浮力不变,因为物体受到的浮力等于物体排开水的重量,此阶段是上提高度为0-2cm;随着金属块继续上提,金属块受到的浮力逐渐变小,因为金属块浸没在水中的体积逐渐变小,到4cm时,金属块完全从水中提起,此过程是2cm-4cm段;继续上提,金属块不再受到浮力作用。由此可知,立方体金属块的边长是2cm,体积是8cm3;金属块脱离水后受到的重力是0.35牛顿,其质量为:,即35g。故金属块的密度为:
故,正确答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点:密度、重力。
15.(2015 深圳市模拟) 有两个完全相同的瓶子,一个装满水后质量为320 g,一个装满酒精(ρ酒=0.8×103 kg/m3)后质量是280g,那么( )。
A.瓶子质量是40g;B.瓶子质量是120g;
C.瓶子容积是280cm3;D.瓶子容积是120cm
【解析】水的密度是,如果瓶子质量为m,那瓶中水的质量就是:320-m,瓶子的容积在数值上是320-m;瓶子里酒精的质量就是:
,
计算后得:m=120。所以,瓶子的质量为120g。此题答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点:密度、质量与体积之间的关系。
二、非选择题
16.(2016 深圳市宝安区模拟)为方便运输,通常气体是通过 的方式使气体液化的。容积为20L的某钢瓶内储存有密度为1.5kg/m3的某种气体,其质量为 kg,当用去了1/3气体后,钢瓶内所剩气体的密度为 kg/m3。
【解析】为方便运输,通常气体是通过加大压力来使气体液化的。
容积为20L的某钢瓶内储存有密度为1.5kg/m3的某种气体,其质量为:
,
当用去了1/3气体后,质量变为原来的2/3,体积不变,故钢瓶内所剩气体的密度为:
。
【答案】加大压力、30kg、1×103。
【考点点评】考点:质量、密度。
17.(2016 深圳市仿真)在“探究物质的密度”的实验中,下图所示是我们实验用的天平,砝码配备的码有100g、50g、20g、10g、5g等。请填写下列空格:
(1)调节天平时应将游码移至零刻度处,然后调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)小王同学进行了下列实验操作:
A.用天平测出烧杯和盐水的总质量ml;
B.将烧杯中盐水的一部分倒入量筒,测出这部分盐水的体积V;
C.用天平测出 ;
D.盐水的密度表达式为 。
(3)小王测量烧杯和盐水的总质量ml时,估计盐水和烧杯的总质量在150g左右。试加砝码时,应用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中,若指针右偏,则应取下 g砝码,试加上其它砝码,同时调节游码。
(4)小王发现这样操作也存在误差,且导致最后密度值偏大,请分析其原因 。
(5)为了更加准确的测量盐水密度,放弃使用量筒,用天平、空烧杯和足够的水完成实验,他实验的步骤:先用天平测 的质量m0;然后 将烧杯清空擦干净,接着在烧杯中装满水 ;用已知量和测量量对应的字母写出盐水密度的表达式 。
【解析】此题属于实验类型题目,掌握天平的使用方法以及实验步骤,此题很容易解答。
整个实验过程如下:(1)调平衡使天平横梁平衡;(2)用天平测出烧杯和盐水的总质量ml;(3)将烧杯中盐水的一部分倒入量筒,测出这部分盐水的体积V;(4)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2;(4)计算盐水密度:。
如果小王测量烧杯和盐水的总质量ml时,估计盐水和烧杯的总质量在150g左右。试加砝码时,应用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中,若指针右偏,说明砝码质量大,这时应取下最小的50g的砝码,试加上其它砝码,同时调节游码。
上面测量,小王发现这样操作也存在误差,且导致最后密度值偏大,其主要原因是倒入量筒中的盐水有部分会粘附在筒壁上,测量体积偏小,故密度偏大。
为了更加准确的测量盐水密度,放弃使用量筒,用天平、空烧杯和足够的水完成实验,应先用天平测空烧杯的质量m0;然后在烧杯中装满盐水测总质量m1,将烧杯清空擦干净,接着在烧杯中装满水,测烧杯与水的质量m2;盐水密度为:,水的密度为:,则盐水的密度为:。
故,此题答案是:烧杯和剩余盐水的总质量、m2、、50、盐水倒入量筒时有一部分沾到筒壁、空烧杯、在烧杯中装满盐水用天平测总质量m1、用天平测总质量m2、。
【答案】烧杯和剩余盐水的总质量、m2、、50、盐水倒入量筒时有一部分沾到筒壁、空烧杯、在烧杯中装满盐水用天平测总质量m1、用天平测总质量m2、。
【考点点评】考点:天平的使用、物体密度测量过程。
18.(2016 深圳市罗湖区模拟)李红同学有一个形状不规则的物体,她在实验室里进行了如下实验:
(1)将物体放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,如图甲所示,此时物体对杯底的压力 物体的重力(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)李红往杯中逐渐加盐并搅拌,物体对杯底的压力大小逐渐 (填“变大”、“不变”、“变小”),直到观察到物体悬浮,随即停止加盐,如图乙所示。
(3)李红取出物体,准备用天平测量杯子和盐水的总质量。她将天平放在水平桌面上,在游码已归零的情况下,发现分度标尺的指针如图丙所示,要使横梁平衡,她应将右侧的平衡螺母向 (填“右”或“左”)调。
(4)用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图丁所示,天平的读数为 g,玻璃杯中盐水全部倒入量筒,如图戊,量筒内盐水的体积为 ml。
(5)事先李红用天平测出空玻璃杯的质量为63.8g,通过以上实验,可以得到该物体的密度为 kg/m3。
【解析】(1)将物体放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,如图甲所示,此时物体对杯底的压力小于物体的重力,因为物体要受到水的浮力。
(2)李红往杯中逐渐加盐并搅拌,物体对杯底的压力大小逐渐变小,因为加盐后盐水的密度变大了,浮力也会增大,直到观察到物体悬浮,随即停止加盐,如图乙所示。
(3)李红取出物体,准备用天平测量杯子和盐水的总质量。她将天平放在水平桌面上,在游码已归零的情况下,发现分度标尺的指针如图丙所示,要使横梁平衡,她应将右侧的平衡螺母向右调。
(4)用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图丁所示,天平的读数为121g,玻璃杯中盐水全部倒入量筒,如图戊,量筒内盐水的体积为55ml。
(5)事先李红用天平测出空玻璃杯的质量为63.8g,通过以上实验,可以得到该物体的密度为:
。
故,此题答案是:(1)小于;(2)变小;(3)右;(4)121、 55; (5)1.04×103。
【答案】(1)小于;(2)变小;(3)右;(4)121、 55; (5)1.04×103。
【考点点评】考点:质量的测量、密度的计算。
19.(2016 深圳市罗湖区模拟)小文在假期里和父母去了仙湖植物园游玩,在弘法寺附近有道路改建等基建工程正在进行。他随手捡起了路边一个工程车掉落的银灰色固体,他想知道这个固体的构成,于是进行了如下的实验:
①小文首先用天平测量了固体的质量,请你为他排出正确的实验步骤 。
A. 估计好固体的质量,将固体放在天平左盘,砝码放在天平右盘上进行测量,必要时调节游码到标尺上的适当位置,直到横梁平衡;
B. 读出固体的质量=砝码的总质量+游码左侧所对应的刻度值;
C. 将天平放在水平台上,将游码放在标尺左端的零刻度线处;
D. 调节游码,使指针指在分度盘的中央刻度线处,此时横梁平衡;
以上实验步骤中还有一处错误,你能找出来并改正它吗?
答:我认为步骤 (请填字母编号)应改为 。
②然后,他用量筒测量了固体的体积。实验得到的数据如下:
砝码读数/g 游码读数/g 水的体积/cm3 固体+水的体积/cm3
65 1.0 60 70
③根据实验数据算出的固体密度,参考下表给出的密度数值,您能帮助小文找出固体是由什么物质构成的吗?(单位:g/cm3)
大理石 钢 混凝土 铸铁 花岗岩
2.5 7.8 2.4 6.6 2.7
答:我通过计算,知道这个固体是由 (选填物质名称)构成的。
【解析】测量物体质量的步骤应该是:把天平放在水平桌面上,调平衡,测量,读数;从小文测量给出的几个步骤,正确排序应该是:CDAB。
在这四个步骤中,步骤D有明显得错误,调天平平衡,应把游码放在零刻度线,调节平衡螺母是天平平衡。
由小文测量得到的数据,可以求出物体的密度:固体的质量66g,固体的体积10cm3;此固体的密度:。
从给出的参考密度表可知,此固体是铸铁。
故答案是:CDAB、步骤D、调节平衡螺母、铸铁。
【答案】CDAB、步骤D、调节平衡螺母、铸铁。
【考点点评】考点:密度及质量的测量。
20.(2016 深圳市模拟)用调好的天平测量蜡块的质量,天平平衡时,右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,蜡块的质量是_______g;测量蜡块体积的过程如图乙所示,蜡块的体积是_____cm3;计算得到蜡的密度是________________kg/m3。
【解析】由图甲可以看出,蜡块质量为18.60g;蜡块体积为20ml;蜡块的密度为:。
【答案】18.60、20、0.93×103。
【考点点评】考点:质量、体积的测量、密度计算。
21.(2015 深圳市福田区模拟) 某同学设计测量某品牌果汁的密度实验,步骤如下:
①先将天平放在水平桌面上,将游码移到横梁标尺的左端零刻度线处,发现天平没有平衡,指针偏转如甲图,此时应如何操作? 。
②在烧杯中倒入适量果汁,用调好的天平测出烧杯和果汁的总质量(乙图)为 ,然后将烧杯内的部分果汁倒入量筒内,读出量筒内液体的体积(丙图)为 ,再测出烧杯和剩余果汁的总质量(丁图)为 ,计算得出果汁密度为 。
③鉴于此果汁较浓,厂家建议加水稀释后饮用味道较佳,所以该同学取出与10g水与之均匀混合,若测得稀释之后的体积为20ml,则稀释之后密度为 。
【解析】①调节天平平衡时,指针向左偏,说明左边质量稍大些,故应把平衡螺母向右移动。
②由乙图可知,烧杯和果汁的总质量为63.6g;烧杯内的部分果汁倒入量筒内,量筒内液体的体积(丙图)为10ml;由图丁可以读出烧杯和剩余果汁的总质量为51.6g;所以,果汁密度为:。
③原果汁的体积是10ml,加水后质量为12g+10g=22g,体积增加到20ml,故其密度应是:。
【答案】①应把平衡螺母向右移动;②63.6g、10ml、51.6g、;③。。
【考点点评】考点:天平是使用、液体密度测量、质量的测量。
22.(2015 深圳市罗湖区模拟)在用天平和量筒测量物体密度的实验中。
①利用托盘天平称物体的质量,首先将游码移到标尺的零刻度,在调节横梁平衡时发现指针偏向刻度盘的左端.此时要想使横梁平衡,应该 (选填序号)。
A.将右端的平衡螺母向左调节,将左端的平衡螺母向右调节;
B.将右端的平衡螺母向右调节,将左端的平衡螺母向左调节;
C.将两端的平衡螺母都向左调节;
D.将两端的平衡螺母都向右调节。
②在做“测盐水的密度”的实验中,有下列步骤:
A.将盐水倒一部分到量筒中,读出量筒中盐水体积V;
B.用托盘天平测出盐水和烧杯的总质量m1;
C.计算出盐水的密度值;
D.用托盘测出烧杯和剩余盐水的质量m2。
上述步骤最合理的顺序是 。(用字母表示)
计算盐水的密度ρ= 。
【解析】①天平的横梁不平衡有两种情况:在调节横梁平衡时,当指针偏向分度盘的中线的左侧时,天平的左端下沉,平衡螺母向相反的方向移动,使指针指到分度盘的中央位置。
在称量物体质量时,指针偏向分度盘的中线的左侧时,天平的左端下沉,向右盘中增加砝码或向右移动游码。
②测量液体的密度,首先要确定实验原理:,测量质量需要天平、测量体积需要量筒;然后再进行实验。
③利用浮力知识测量液体的密度:不用天平测量液体质量,利用弹簧测力计测出物体的重力G和物体浸没在水中时受到的拉力F,然后利用F浮=G﹣F解出物体受到的浮力,再根据公式求出物体的体积,利用公式求出物体的质量,最后用公式求出物体的密度的表达式。具体解答如下:
①在调节横梁平衡时发现指针偏向标尺的左端,天平的左端下沉,平衡螺母向相反的方向移动,或右端的平衡螺母向右移动。
②为了减小误差,应先测烧杯和盐水的总质量m1,将部分盐水倒入量筒中,读出体积V,并测出剩余盐水和烧杯的总质量m2,根据密度公式求出盐水的密度,所以正确的操作顺序应为B、A、D、C;
盐水的密度。
【答案】D、BADC、。
【考点点评】考点:液体的密度测量、固体的密度测量。
考点精讲
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甲
乙
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