第六章 质量与密度 实验探究题训练(一)
1.小华在实验室测量物质的密度。
(1)把天平放在水平台上,游码放在标尺左端零刻度线处,指针静止时位置如图甲所示,小华向
调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)小华利用天平和量筒测量了果汁的密度,过程如下:
①用天平测出空烧杯的质量为 28.2g;
②向烧杯中倒入适量果汁,用天平测出烧杯和果汁的总质量如图乙所示,其质量为 。
③将烧杯中的果汁全部倒入量筒中,测出果汁的体积为 30cm3。
④果汁的密度ρ果= kg/m3。
⑤测量出的果汁密度值会 (填“偏大”或“偏小)。
(3)在测量一个弹力球的密度时,由于弹力球无法放进量筒内,小华用溢水杯,借助一个小烧杯和一
个空的酸奶盒,利用量筒和水(ρ水已知)测出了弹力球的密度,请将她的实验步骤补充完整。
①如图丙所示,溢水杯中盛满水,空酸奶盒漂浮在水中:
②将弹力球用细线系好放入溢水杯中浸没,空酸奶盒仍漂浮,从溢水杯中溢出了一部分水,如图丁所
示,用量筒测出 的体积为 V1.测完后将量筒中的水倒净;
③将弹力球取出,放入酸奶盒中共同漂浮,从溢水杯中又溢出了部分水,如图戊所示,用量筒测出
的体积为 V2。
④弹力球的密度表达式ρ弹力球= (用 V1、V2、ρ水表示)。
2.下面是珠珠同学测量物体密度的实验
(1)请你将测量合金球密度”的实验过程补充完整。
①把天平放在水平台上,游码放在标尺左端的 处,再将平衡螺母向左调节可使天平平衡,说明
游码刚归零时,指针静止时指在分度盘中线的 (填“左”或“右”)侧
②如图甲用天平测出合金球的质量为 g。
③珠珠将合金球放入装有 40mL水的量筒中,水面上升到图乙所示的位置,由以上数据可知,该合金球
的密度为 kg/m3。
(2)实验后,珠珠又邀请爽爽一起测量台球的密度(已知ρ台球>ρ水),天平被其他小组借走了,台球
又放不进量筒中,于是他们找到如图丙所示盛有水的玻璃容器,并借助保鲜盒、细线和记号笔,设计了
如下实验步骤
①将空保鲜盒放在容器中,使其竖直漂浮在水面上,标记出水面的位置;
②将台球放入保鲜盒中,使其竖直漂浮在水面上,标记出水面的位置;
③用细线拴住台球,将台球浸没在水中(保鲜盒仍然漂浮),标记出水面的位置;图中 A、B、C是爽
爽标记的水面位置,其中 点是步骤②的标记点;
④将保鲜盒和台球取出,向玻璃容器中加水至标记点 C;
⑤打开阀门向量筒中放水,待水面下降到 B点时,读出量筒中水的体积 V1,继续向这个量筒中放水,
待水面下降到 A点时,再次读出量筒中水的体积 V2;
⑥台球的密度ρ台球= (用字母表示,已知水的密度为ρ水)。
3.小明在物理实验课上测量一小石块的密度:
(1)调节天平横梁平衡时,向右调节平衡螺母,天平的横梁平衡了,说明调节平衡螺母之前指针静止
时偏向分度盘中线的 (填“左”或“右”)侧。
(2)把小石块放在左盘,向右盘加减砝码,天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示,则石块的质量
是 g。
(3)在量筒中装入 40cm3的水,用细线系好小石块浸没在量筒的水中,液面位置如图乙所示,则小石
块的体积为 cm3,小石块的密度是 g/cm3。
(4)小明回家后看到爸爸的柜中收藏了好多漂亮的石头,他选出一块石头,利用一个圆柱形透明玻璃
杯、一把刻度尺、一个薄塑料袋,测出了石头的密度。他设计的方案如下,请把他的实验步骤补充完整。
①在杯中倒入适量的水,用刻度尺测出水深为 h1;
②将石头放入塑料袋中,用嘴向袋内吹气后封口,将袋放入杯中漂浮(袋及袋内气体质量忽略不计),
用刻度尺测出此时水深为 h2(如图丙);
③从杯中取出塑料袋,取出袋中石头直接浸没在杯内水中,发现石头的吸水性很强,于是他在石头吸
足水后,用刻度尺测出此时的水深为 h3(如图丁);
④利用以上三个测量数据可以计算出石头的密度,但测量值 (填“偏大”或“偏小”),于是
他再用刻度尺测出 为 h4。
⑤该石头较准确的密度表达式ρ石= (用字母表示,ρ水已知)。
4.小明想知道小石块密度,做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放到标尺左端 处,发现指针指在分度盘左侧,要使横梁平衡,
应将平衡螺母向 (填”左“或“右”)调。
(2)天平调平衡后,把石块放在天平左盘中,天平再次平衡后,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的
位置如图甲所示,这个石块的质量是 g。
(3)小明用量筒测石块体积,石块放入前后量筒中水面位置如图乙所示,则石块的体积是 cm3,
石块的密度是 kg/m3。
(4)为培养小明的创新能力,老师要求小明使用溢水杯(如图丙所示)、小烧杯、量筒、大烧杯、细
线和水测小金属块密度,请将小明设计的方案及其实验结果补充完整。(表达式中水的密度用 p 水表示,
其他各量用所测物理量字母表示)
①将溢水杯装满水
②把小烧杯放在溢水杯中漂浮,测出溢出水的体积为 V1
③再把小金属块轻轻放入小烧杯中,小烧杯仍漂浮,测出溢出水的体积为 V2
④小金属块质量的表达式 m 金=
⑤取出小烧杯和小金属块,将溢水杯 水
⑥用细线拴住小金属块,将小金属块浸没在溢水杯中,测出溢出水的体积为 V3
⑦小金属块体积表达式 V 金=
⑧小金属块密度的表达式ρ金=
5.如图,小红同学在“测量盐水的密度”实验中,操作步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,游码放在零刻度线,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向
(填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡。
(2)已知空烧杯的质量为 28g,现将适量盐水装入烧杯,并放在天平的左盘,测量其质量,待天平平
衡时,如图乙所示。然后将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丙所示由此计算出盐水的密度为
kg/m3。
(3)小红同学此次实验操作测得的盐水密度将偏 (填“大”或“小”)。
6.物理学习小组测量某种液体的密度,他们的实验器材有:托盘天平(配有砝码和镊子)、玻璃杯、细
线和一个体积为 10cm3、密度为 7.9g/cm3的实心铁块。请完成下列问题:
(1)把天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻度线处,天平指针静止时在分度盘上的位置
如图甲所示,应将横梁上平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到 平衡。
(2)在玻璃杯中倒入适量的该液体,放在天平左盘中,用 向右盘中加减砝码,并调节游码,直
到横梁恢复平衡,测量玻璃杯和液体的总质量 m1=102.4g。
(3)用细线拴住铁块使其浸没在液体中,铁块不接触玻璃杯,液体无溢出,进行再次测量,测量数据
如图乙所示,测量值 m2= g。
(4)计算该种液体的密度ρ= kg/m3。
7.农忙时节,小明根据学过的物理知识配制盐水帮妈妈筛选农作物种子。要筛选出品质优良的种子,盐
水的密度应该略小于饱满种子的密度。为了知道所配制出的盐水密度是否合适,小明通过如下的实验进
行测量。
(1)调节天平平衡:把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端的零刻度线处后,发现天平横梁左高
右低,应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节。
(2)用调节好的天平测得空烧杯的质量 m1。
(3)如图甲所示,把适量的盐水倒入量筒中,测得盐水体积 V。
(4)如图乙所示,把量筒中的盐水倒入烧杯中,测得烧杯和盐水的总质量 m2。
请把下面记录测量数据的表格填写完整。
空烧杯质量 m1/g 盐水体积 V/mL 烧杯和盐水总
质量 m2/g
盐水密度ρ/(g?cm﹣3)
30
(5)按照以上方法,小明测出的盐水密度值可能 (填“大于”或“小于”)盐水密度真实值,
原因是 。
8.小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石,想用学过的浮力知识测量它的密度,于是把它拿到了实验室。
(1)她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下:
a.用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下,测出鹅卵石的重力,记为 G。
b.在烧杯内装入适量水,并用弹簧测力计提着鹅卵石,使它浸没在水中,记下弹簧测力计的示数 F。
c.鹅卵石密度的表达式为ρ石= (用 G、F和ρ水表示)。
(2)在用弹簧测力计测量鹅卵石的重力时,出现了如图甲所示的现象,使得她放弃了这个方案,她放
弃的理由是 。
(3)她在老师指导下重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案,并进行了测量。
a.将天平放在水平台上,把游码放到标尺 处,当指针静止时如图乙所示,此时应将平衡螺母向
(选填“左”或右”)调节,直到横梁平衡。
b.用天平测量鹅卵石的质量,天平平衡时,砝码质量和游码位置如图丙所示,则鹅卵石的质量为
g。
c.在烧杯内装入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量为 60g。
d.如图丁所示,使烧杯仍在天平左盘,用细线系着鹅卵石,并使其悬在烧杯里的水中,当天平平衡时,
天平的示数为 68.8g。则鹅卵石的体积为 cm3,鹅卵石的密度为 g/cm3.(结果保留一位
小数,ρ水=10×103kg/m3)
9.小丽同学想知道家里一只陶瓷茶壶的密度,她用壶盖进行实验。
(1)将壶盖放在调好的天平的左盘,往右盘放入砝码并移动游码,天平平衡时,砝码的质量和游码的
位置如图甲所示,则壶盖的质量为 g。
(2)如图乙所示,将壶盖浸没到装满水的烧杯里,然后把溢出的水倒入量筒中,测出水的体积为 20cm3,
则壶盖的密度是 g/cm3。
(3)用该方法测出壶盖的密度比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小丽接着用现有的器材对水进行探究,描绘出质量与体积关系的图线如丙图中 A所示。她分析后
发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线 A未经过坐标原点。由此推断:水的质
量与体积关系的图线应是 (选填丙图中“B”、“C”或“D”)。
10.“营养早餐工程“惠及千家万户家住南部山区的小刚也是受益者之一,每周都能喝到政府发给的牛奶。
在学习了密度知识以后,小刚利用托盘天平、烧杯和水测量牛奶的密度,他进行了如下操作:
(1)小刚观察到牛奶包装盒上标有 250ml字样;
(2)将盒装牛奶放在已经调节好的天平左盘,在右盘中加减砝码后,发现天平仍然不平衡,小刚接下
来应该进行的操作是 。
(3)天平平衡后,观察右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图 1所示。然后小刚将盒中的牛奶倒
入烧杯中,用天平测得牛奶包装盒的质量为 7g。则牛奶的密度为 。
(4)小刚用这种方法测出的牛奶密度和真实值相比 (选填“偏大”或“偏小“)
(5)小刚在学习完浮力知识后,认识了一种测量液体密度的仪器一密度计(如图 2所示),将其放入
液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为液体密度。小刚受到启发,用细沙、水、刻度尺,记
号笔、烧杯和平底玻璃管(数量不限),设计实验并完成了测量,请你帮助小刚利用上述器材完成測量
牛奶密度的实验。
①写出具体的操作步骤(可以结合简图用文字说明,测量物理量用字母表示)。
②根据上述步骤中所测物理量,写出牛奶密度的表达式推导过程(有必要的文字说明)
③牛奶密度的表达式ρ牛奶(用已知量测量量表示,比如水的密度用ρ水表示)
11.小华用在爱莲湖边拾到的一块约 90g的黄蜡石进行如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,用 拨动游码,归零后指针位于如图甲所示的位置,接着调节平衡
螺母使指针指在 的 (选填“左侧”“中央”或“右侧”)刻度线上使横梁水平平衡。
(2)往右盘放 50g和 20g的砝码各一个后,接下来应放 g(选填“20”或“10”)的砝码才是
正确的操作;天平平衡时,右盘砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则黄蜡石的质量为 g。
(3)用 100mL量筒测量黄蜡石体积时,发现黄蜡石无法放入量筒,换用图丙中 100mL的 来测
量,测得黄蜡石的体积为 34mL。
(4)根据测量结果算出黄蜡石的密度为 kg/m3。
12.田田用天平和量筒测一个合金块的密度,设计了如下实验步骤。
(1)将天平放在 上,游码调到标示尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,他应
向 调节平衡螺母,使指针指在分度盘中线处,天平平衡。
(2)用天平测合金块的质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,合金块质
量为 g.量筒中装适量水,如图乙所示;将合金块浸没在量筒中的水面下,液面与 70ml刻度线
相平,合金块密度为 g/cm3。
(3)实验结束,田田发现所用的 10g砝码粘有粉笔灰,那么,他所测量的合金块密度将比真实的密度
(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)田田还想测另一种液体的密度,于是他找来水和两套完全相同的实验器材做了如图丙所示的两个
实验。当圆柱形物体在水和液体中露出的高度分别为圆柱形物体高度的 和 时,两个弹簧测力计的示
数恰好相同。已知ρ水=1.0×103kg/m3,则ρ液= kg/m3。
13.为了测量物块 A和 B的密度,某同学进行了如下实验。
(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图 1所示,则应将平衡螺母向
(选填“左”或“右”)端调节;
(2)图 2是正确测量 A的质量时使用砝码情况和游码的位置,其质量为 g;图 3是用量筒测量
物块 A体积时的场景,则它的体积是 cm3,密度为 kg/m3;
(3)另一物块 B的密度大于酒精而小于水,请将该同学测量其密度的下列实验步骤补充完整。
①将物块 B放入装有适量水的烧杯中,然后向烧杯中缓慢注入酒精并充分搅拌,直至物块 B 在
混合液中;
②取出物块 B后,测出烧杯及杯内混合液的总质量为 m1;
③将烧杯中的部分混合液倒入空量筒中,测出它的体积为 V,同时测出烧杯及杯内剩余混合液的总质
量为 m2;
④由测量结果得到物块 B的密度表达式为ρ= (用步骤中的字母表示)。
14.学习了密度知识后,小明想测量一块玉石的密度,他进行了如下操作:
(1)将天平放在 桌面上,移动游码至标尺左端的 处。
(2)用天平测量玉石的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则玉石的质量
为 g;将玉石放入盛有 20mL水的量筒中,静止时液面如图乙所示,则玉石的体积是 mL。
(3)根据测量结果可知该玉石的密度为 kg/m3。
15.小元同学在完成“测量某小合金块密度”的实验中,进行如下的实验操作:
A.把天平放在水平桌面上,把游码移动到标尺左端的零刻线处,调节横梁上的平衡螺母,使橫梁平衡。
B.在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小合金块用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小合
金块和水的总体积。
C.将小合金块放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至橫梁恢复平衡。
(1)该实验原理是 。
(2)为了减小实验误差,最佳的实验操作顺序是 (填写字母)。
(3)正确操作后读取数值,如图甲、乙所示,小合金块的质量为 g,小合金块的体积为 cm3,
由此可得出小合金块的密度为 g/cm3。
16.在“测量牛奶密度”的实验中。
(1)大山先将牛奶倒入量筒,如图 1所示,则牛奶的体积为 cm3;接着将天平放在水平台面上,
将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,调节 ,使天平平衡;用调节好的天平测出空烧杯的质
量为 33g,然后将量筒中的牛奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和牛奶的总质量,天平平衡时如图 2所示,
烧杯和牛奶的总质量为 g。
(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为 kg/m3,用该方法测得的密度比真实值偏 。
17.小王同学到宜宾翠屏山玩要时,在去哪吒洞的路上捡到一个形状奇特且不溶于水的物体,他想知道这
个不明物体是由什么材料构成,于是在实验室进行了如下操作:
参考密度表
物质 密度(kg/m3)
大理石 (2.6﹣2.8)×
103
石膏 (1.6﹣1.9)×
103
硬塑料 (1.2﹣1.6)×
103
铝合金 4.0×103
(1)已知空玻璃杯的质量为 53.8g
(2)将该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),说明该物体的密
度 水的密度,物体对杯底的压力 其重力(以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)往杯中逐渐加入食盐并搅拌,直至观察到物体悬浮如图(乙);
(4)取出物体,用调好的天平测玻璃杯和盐水的总质量,如图(丙)总质量为 g;
(5)将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒,如图(丁)体积为 mL;
(6)通过以上实验,可以得到物体的密度为 kg/m3,这个物体是由 构成的。
18.小明想测量一枚生鸡蛋的密度,他的方案是:先使鸡蛋在盐水中悬浮,然后测出盐水的密度ρ盐水,则ρ
鸡蛋=
ρ盐水
(1)小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下:
步骤一:将鸡蛋放入空烧杯,慢慢加水,浸没沉在杯底的鸡蛋,如图 a;
步骤二:向水中加盐,用玻璃棒慢慢搅拌,使鸡蛋逐渐上浮,直至漂浮在盐水面上,如图 b;
步骤三:用胶头滴管滴加水,用玻璃棒慢慢搅拌,使漂浮的鸡蛋逐渐下沉,直至悬浮在盐水中,如图 c
对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析,正确的是
A.步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变
B.鸡蛋处于图 c状态时所受的浮力等于重力
C.鸡蛋处于图 a状态时所受浮力比图 b状态时大
D.鸡蛋从图 b状态变为图 c状态的过程中,所受浮力增大
(2)小明取来天平、量筒和小烧杯,测量图 c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上,如图乙,
此时应 ,使指针对准分度盘中央的刻度线,天平调节好后,测量步骤如下
步骤一:如图丙,在小烧杯中倒入适量盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量为 m1;
步骤二:如图丁,把小烧杯中一部分盐水倒入量筒,测出量筒中盐水的体积为 V:
步骤三:测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量 m=38.8g
①则 m1 =g,V= cm3,小明所测盐水的密度 p 盐水= kg/m3:
②若小明没有对图乙的天平进行调节,就按照上述步骤进行测量,则测得的盐水密度 (选填“偏
大”、“不变”或“偏小”)
19.在实验课上,老师要求小明用一只量筒、一枚大头针和水,测量一个小木块的密度。下面是小明的有
关实验步骤,请你帮他补充完整。
(1)在量筒内倒入适量的水,量筒的示数为 V1。
(2)将小木块放入量筒中(木块漂浮),此时量筒的示数为 V2。
(3) 。(补充步骤)
(4)计算得出木块的密度ρ木= (写出最简表达式)。
20.在测量某种液体密度时,物理兴趣小组讨论形成了以下方案:
A.将量筒中的液体倒入烧杯,测出烧杯和液体的总质量 m1
B.将适量的液体倒入量筒,测出液体的体积 V
C.用天平测出空烧杯的质量 m2
D.计算出液体的密度ρ
(1)以上方案中的步骤,其正确顺序是 (只填写序号即可)。
(2)用所测物理量的符号写出液体密度的表达式ρ= 。
(3)在用调节好的托盘天平称量空烧杯的质量时,往右盘中加入最小的砝码后,发现指针在分度盘上
的位置如图所示。接下来的操作应该是 。
(4)在对实验方案进行论证时,老师指出该方案误差较大,请分析产生误差的原因及结果。
(5)请结合(4)中的分析,对该物理兴趣小组形成的方案进行完善。
第六章 质量与密度 实验探究题训练(一)
参考答案与试题解析
一.实验探究题
1.【分析】(1)根据指针偏转的情况,判断天平哪端下沉,再判断平衡螺母向上翘的方向移动。
(2)果汁和烧杯的总质量等于砝码质量加游码对应的刻度值;
用烧杯和果汁的总质量减去烧杯的质量就是量筒中果汁的质量;
根据密度公式算出果汁的密度;
测量值偏大或偏小,从质量 m的测量和体积 V的测量;
(3)①由丙可知,空酸奶盒静止时受到的浮力等于空酸奶盒的重力,空酸奶盒排开的水重等于空酸奶
盒受到的浮力,则 G 盒=F 盒浮=ρ水gV 排 1;
由丙丁知量筒中的水体积之差就是弹力球的体积 V 球;
由戊可知,空酸奶盒和弹力球漂浮在水面时,整体受到的浮力等于自身的重力,受到的浮力等于排开的
水重,则 G 弹力球=ρ水g(V1+V2)便可求出弹力球重,利用 m= 可求出弹力球的质量,最后利用ρ弹力球
= 可求出弹力球的密度。
【解答】解:(1)图甲中指针偏左,说明左侧质量偏大,应向右移动平衡螺母;
(2)②读图乙可知,果汁和盒的总质量为 50g+5g+4.4g=59.4g,
④量筒中果汁的质量=59.4g﹣28.2g=31.2g,
果汁的密度ρ= = =1.04g/cm3=1.04×103kg/m3;
⑤将玻璃杯中的果汁倒入中量筒测量体积的时候,玻璃杯壁上一定沾有部分果汁,从而导致所测体积
偏小,由公式ρ= 知,密度ρ偏大;
(3)弹力球的体积等于溢出水的体积,即 V 弹力球=V1;
图丙和图戊相比,放入弹力球后溢出的水的体积为 V1+V2,
根据漂浮条件和阿基米德原理知:增加的浮力就是弹力球的重力,即△F 浮=G 弹力球=ρ水g(V1+V2),
由 G=mg可得,弹力球的质量:m 弹力球= =ρ水(V1+V2),
则弹力球的密度:ρ弹力球= = 。
故答案为:(1)右;(2)59.4g;1.04×103;偏大;(3)溢出水;溢出水; 。
【点评】两个实验都是测量椰汁的密度,不同的是第一个方案是实验室中最常用的基本方案,利用了天
平与量筒来进行测量,是我们应该掌握的基本要求,而第二个方案而是在没有量筒的情况下,借助等效
替代的方法,利用水的密度和浮力的知识,巧妙求出弹力球的质量,进而求出密度的方法,值得我们借
鉴。
2.【分析】(1)①天平调节平衡的原则是:左偏右调,右偏左调;
②物体的质量等于砝码的质量加上游码所对应的质量(标尺的分度值为 0.2g);
③根据排水法得出合金球的体积;根据ρ= 求出该合金球的密度;
(2)实验步骤:
在②中,合金球和保鲜盒处于漂浮状态,受到浮力最大,根据阿基米德原理,排开水的体积最大,据
此分析;
⑥在两个过程中,保鲜盒可认为都漂浮,排开水的体积不变,合金球借助保鲜盒得以漂浮时排开水的
体积与合金球本身体积的差即为 V1),
根据题意可得出 V 球,从而得出 m 球,根据密度公式得出台球的密度。
【解答】解:(1)①把天平放在水平台上,游码放在标尺左端的零刻度线处,再将平衡螺母向左调节
可使天平平衡,说明游码刚归零时,指针静止时指在分度盘中线的右侧;
②物体的质量等于砝码的质量加上游码所对应的质量(标尺的分度值为 0.2g),如图甲用天平测出合
金球的质量为:
50g+5g+1.6g=56.6g;
③珠珠将合金球放入装有 40mL水的量筒中,水面上升到图乙所示的位置,水和合金球的体积为 50mL。
则合金球的体积为:
V=50cm3﹣40cm3=10cm3;
由以上数据可知,该合金球的密度为:
ρ= = =5.66g/cm3=5.66×103kg/m3。
(2)实验步骤:
①将空保鲜盒放在容器中,使其竖直漂浮在水面上,标记出水面的位置;
②将台球放入保鲜盒中,使其竖直漂浮在水面上,标记出水面的位置;
③用细线拴住台球,将台球浸没在水中(保鲜盒仍然漂浮),标记出水面的位置;
图中 A、B、C是爽爽标记的水面位置;
在②中,合金球和保鲜盒处于漂浮状态,F 浮 2=G 球+G 盒,受到浮力最大,根据阿基米德原理,排开水
的体积最大,故 C点是步骤②的标记点;
④将保鲜盒和台球取出,向玻璃容器中加水至标记点 C;
⑤打开阀门向量筒中放水,待水面从 C点下降到 B点时放出水的体积为 V1,(在两个过程中,保鲜盒
可认为都漂浮,排开水的体积不变,合金球借助保鲜盒得以漂浮时排开水的体积与合金球本身体积的差
即为 V1),
故 V1= ﹣V 球= ﹣V 球= ﹣V 球,
继续向这个量筒中放水,待水面下降到 A点时,再次读出量筒中水的体积 V2;
故 V 球=V2﹣V1,
由上面两式得:
m 球=ρ水V2,
⑥台球的密度:
ρ台球= ρ水。
故答案为:(1)①零刻度线;右;②56.6;③5.66×103;(2)③C;⑥ ρ水。
【点评】本题考查了天平的调节和使用及阿基米德原理、漂浮的特点和密度公式的运用,综合性强,(2)
是难点,关键是正确判断液面的位置。
3.【分析】(1)天平调节平衡的原则是:左偏右调,右偏左调;
(2)石块的质量等于砝码的质量加上游码所对应的刻度(游标分度值为 0.2g);
(3)根据排水法得出小石块的体积,ρ= 得出小石块的密度;
(4)实验步骤:
④设圆柱形透明玻璃杯内侧的横截面积为 S,得出放石头的塑料袋排开水的体积,由阿基米德原理和漂
浮的规律得出石头的质量;由 V=(h3﹣h1)S得出石块的体积,根据ρ= 求出出小石块的密度;
从石头的吸水性强,故 h3偏小分析考虑;
为避免石头的吸水,他可用塑料袋包住石头,排出塑料袋内部的空气,慢慢放入杯内水中,用刻度尺测
出此时的水深 h4;
⑤由石头密度表达式得出该石头较准确的密度表达式。
【解答】解:(1)调节天平横梁平衡时,向右调节平衡螺母,天平的横梁平衡了,说明调节平衡螺母
之前指针静止时偏向分度盘中线的左侧;
(2)把小石块放在左盘,向右盘加减砝码,天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示,则石块的质量
等于砝码的质量加上游码所对应的刻度(游标分度值为 0.2g):
m=20g+4.2g=24.2g;
(3)在量筒中装入 40cm3的水,用细线系好小石块浸没在量筒的水中,液面位置如图乙所示,石块和
水的总体积为则小石块的体积为 50cm3,则小石块的体积为:
V=50cm3﹣40cm3=10cm3。
小石块的密度是:
ρ= = =2.42g/cm3。
(4)实验步骤:
①在杯中倒入适量的水,用刻度尺测出水深为 h1;
②将石头放入塑料袋中,用嘴向袋内吹气后封口,将袋放入杯中漂浮(袋及袋内气体质量忽略不计),
用刻度尺测出此时水深为 h2(如图丙);
③从杯中取出塑料袋,取出袋中石头直接浸没在杯内水中,发现石头的吸水性很强,于是他在石头吸
足水后,用刻度尺测出此时的水深为 h3(如图丁);
④设圆柱形透明玻璃杯内侧的横截面积为 S,放石头的塑料袋排开水的体积为:
V 排=(h2﹣h1)S,由阿基米德原理,塑料袋受到的浮力:
F 浮=ρ水gV 排=ρ水g(h2﹣h1)S,
因漂浮,故 F 浮=G 石(袋及袋内气体质量忽略不计),
即ρ水g(h2﹣h1)S=m 石g,
故 m 石=ρ水(h2﹣h1)S,
石块的体积:V=(h3﹣h1)S,
石头的密度:
ρ= = = ρ水;
因石头的吸水性强,故 h3偏小,由上式知,故密度测量值偏大;
为避免石头的吸水,他可用塑料袋包住石头,排出塑料袋内部的空气,慢慢放入杯内水中,用刻度尺测
出此时的水深 h4;
⑤由上式,该石头较准确的密度表达式:
ρ石= ρ水。
故答案为:(1)左;(2)24.2;(3)10;2.42;(4)④偏大;用塑料袋包住石头,排出塑料袋内部
的空气,慢慢放入杯内水中时的水深;⑤ ρ水。
【点评】本题考查天平的调节、使用及排水法测体积和密度的计算,(4)考查了阿基米德原理、漂浮
的特点及误差分析,难度较大。
4.【分析】(1)天平使用之前要调平,指针的偏转方向判断天平哪端下沉,调节过程中,平衡螺母向下
沉的反方向移动。
(2)使用过程中,通过增减砝码和移动游码,直到天平平衡,天平在读数时应将砝码质量与游码示数
相加。
(3)浸没在液体中的固体体积等于固体浸没水前后的液面对应的体积差。知道质量和体积,根据密度
公式计算石块的密度;
(4)利用物体漂浮条件可得金属块的重力,然后利用 G=mg求出其质量,金属块排开水的体积,即金
属块的体积,最后利用ρ= 计算金属块的密度。
【解答】解:
(1)天平使用前要调平,先将游码移到标尺的零刻度线上,已知指针偏向分度盘左侧,因此要向右移
动平衡螺母,直到指针指在分度盘的中间。
(2)天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的总质量与游码示数的和,即 m=50g+2g=52g。
(3)由图知,石块的体积为:V=80ml﹣60ml=20ml=20cm3,
石块的密度为:ρ= = =2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(4)由漂浮条件可知,开始小烧杯漂浮在水面上,浮力等于小烧杯的重力;将金属块放入小烧杯后,
小烧杯仍然漂浮,浮力等于小烧杯和石块的总重力,
所以放入金属块后增加的重力等于增加的浮力,即 G 金属=△F 浮,m 金属g=ρ水g(V2﹣V1),
所以小金属块质量:m 金=ρ水(V2﹣V1),
因为金属块放入盛满水的溢水杯中,金属块的体积就是溢出水的体积,
所以在溢水杯中重新装满水,金属块的体积:V=V3,
小金属块密度的表达式:ρ金= = 。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)52;(3)20; 2.6×103;(4)④ρ水(V2﹣V1);⑤装满;
⑦V3;⑧ 。
【点评】此题考查的是固体密度的测量,固体和液体密度的测量是初中很重要的内容,并且试题中经常
出现,一定要掌握。
5.【分析】(1)天平使用前的调节:若指针左偏,向右调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)天平测物体质量时,物体质量等于砝码质量与游码读数之和;
(3)由于烧内壁粘有液体所以体积 V偏小,由此分析所测密度变化。
【解答】解:(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,由图甲知,指针偏右,
此时应将左端的平衡螺母向左调节,直到指针对准分度盘中央的刻度线;
(2)由图乙知,天平标尺的分度值为 0.2g,盐水和烧杯的总质量=50g+20g+20g+4g=94g,盐水的质
量为 94g﹣28g=66g;盐水的体积 V=60ml=60cm3,
盐水的密度ρ= = =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(3)把烧杯中的盐水全部倒入量筒中测体积时,由于烧杯内壁粘有盐水,所以测得体积 V偏小,根据
ρ= 可知,所测盐水密度偏大。
故答案为:(1)左;(2)1.1×103;(3)偏大。
【点评】用天平和量筒来测液体的密度,是实验室中最常用的方法,重点应掌握天平的调节与使用方法、
量筒的读数、密度公式的运用、实验步骤的合理安排等。
6.【分析】(1)用天平称量物质前要通过调节横梁两端的螺母使横梁平衡。天平调平衡时遵循的原则是:
左偏右调,右偏左调,先快后慢。
(2)向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;
(3)根据图中示数,求出增加的质量;增加的质量与金属块排开的液体的质量相等;
(4)求出金属块受到的浮力,根据阿基米德原理求出液体的密。。
【解答】解:(1)根据天平调平衡时遵循的原则:左偏右调,右偏左调,图示中托盘天平的指针静止
在分度盘中线的右侧,所以应该向左调节平衡螺母,直到横梁平衡;
(2)向盘中加减砝码要用镊子,不能用手接触砝码;
(3)由图知,标尺的分度值为 0.2g,液体、铁块和玻璃杯的总质量:m2=100g+10g+1.2g=111.2g,
(4)金属块排开的液体的质量为:m=111.2g﹣102.4g=8.8g=0.0088kg;
排开的液体的重力,即金属块受到的浮力为:F 浮=G=mg=0.0088g×10N/kg=0.088N;
根据阿基米德原理可知,液体的密度为:
ρ= = =0.88×103kg/m3。
故答案为:(1)左;横梁;(2)镊子;(3)111.2;(4)0.88×103。
【点评】本题考查了天平的使用方法,天平是物理学中最基本的测量工具,在使用天平称量物质质量时
要严格按照天平的使用规则。天平平衡的调节在称量物质的前后有不同的方法,需要同学们特别注意。
7.【分析】(1)天平的调节原则:左高左调,右高右调或右偏左调,左偏右调;
(4)由图甲可读出,量筒中盐水的体积;由乙图可读出烧杯和盐水的总质量;根据表中数据可由ρ=
计算出盐水的密度;
(5)实验中先测盐水体积,再倒入烧杯质量,从所测质量来分析,所测密度与真实值有差异。
【解答】解:
(1)把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端的零刻度处后,左高右低则指针右偏说明右端重,应
该将螺母向左调节;
(4)由图甲可读出,量筒中盐水的体积 V=40cm3,由图乙可读出,烧杯和盐水的总质量 m2=76g,则
盐水的质量
m=m2﹣m1=76g﹣30g=46g,
由ρ= 可得,
盐水的密度:ρ= = =1.15g/cm3;
(5)此方法中先测盐水的体积,再将盐水倒入烧杯中测质量,盐水不能全部倒入烧杯中,会有部分盐
水残留在量筒壁上,导致盐水质量的测量值偏小,根据密度公式ρ= 可知,m偏小,V不变,则密度
测量值偏小。
故答案为:(1)左;(4)40;76;1.15;(5)小于; 盐水倒入烧杯中后,会有部分盐水残留在量筒
壁上,导致盐水质量的测量值偏小。
【点评】本题考查天平的调节、密度公式的运用,这些都是我们学习密度测量必须掌握的知识点。同时,
测量顺序的合理安排,将影响到误差的大小,因此,我们应该特别注意。
8.【分析】(1)c.根据称重法测浮力,由已知条件求出鹅卵石浸没在水中时受到的浮力,根据阿基米
德原理可得鹅
鹅卵石的体积,根据密度公式ρ= 求出其密度;
(2)测量物体的重力时,要选择量程合适的测力计;
(3)a.天平的正确使用:①放:把天平放到水平桌面上;②移;把游码移到标尺左端零刻线处;③
调:调节平衡螺母(平衡螺母向上翘的一端移动),使指针指在分度盘的中线处;
b.用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,而要准确读出游码所对刻度,
必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准;
d.由图丙和丁示可知增加的砝码质量,即为鹅卵石排开水的质量,
由ρ= 变形公式可得排开水的体积即鹅卵石的体积,根据ρ= 可求鹅卵石的密度。
【解答】解:(1)c.根据称重法测浮力,由已知条件,鹅卵石浸没在水中时受到的浮力:
F 浮=G﹣F﹣﹣﹣﹣﹣①,
根据阿基米德原理,
F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV 物﹣﹣﹣﹣②,
由①②得鹅卵石的体积:
V 物= ﹣﹣﹣﹣﹣③,
鹅卵石密度的表达式:
ρ物= = ﹣﹣﹣﹣﹣﹣④,将③代入④得:
ρ物= ×ρ水;
(2)图甲中测力计分度值为 0.2N,出现了如图甲所示的现象,指针约指一个小格处,测力计分度值过
大(或测力计量程过大),测量误差较大,故她放弃了这个方案;
(3)a.将天平放在水平台上,把游码放到标尺左端的零刻线处,当指针静止时如图乙所示,即指针静
止时指在分度盘中央刻度线的左侧指针左偏,此时应将平衡螺母向右调节,直到横梁平衡;
b.图丙中标尺的分度值为 0.2g,鹅卵石的质量是:
m=5g+10g+3.4g=18.4g;
d.由图丙和丁示可知,增加的砝码质量:
△m=68.8g﹣60g=8.8g,即为鹅卵石排开水的质量,
由ρ= 可得,排开水的体积:
V 排= = =8.8cm3,
因鹅卵石完全浸没在水中,故鹅卵石的体积:
V=V 排=8.8cm3,
鹅卵石的密度:
ρ= = ≈2.1g/cm3。
故答案为:(1)c. ×ρ水;
(2)测力计分度值过大(或测力计量程过大);
(3)a.左端的零刻线处;右;
b.18.4;d.8.8;2.1。
【点评】本题用学过的浮力知识测密度,考查称重法测浮力、阿基米德原理、密度公式、选择合适的测
力计、天平的调节使用,最后一问难度较大,关键是明确增加的砝码质量即为鹅卵石排开水的质量。
9.【分析】(1)被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;
(2)已知壶盖的质量和体积,利用ρ= 计算壶盖的密度;
(3)因为茶壶密度等于质量与体积的比值,所以测量的偏差从质量或体积的测量过程中分析;
(4)对比水和烧杯的图线得出水的图象。
【解答】解:
(1)在天平的标尺上,1g之间有 5个小格,一个小格代表 0.2g,即标尺的分度值为 0.2g;
壶盖的质量为 m=20g+20g+3.2g=43.2g;
(2)壶盖的体积为 V=20m3,
壶盖的密度为:ρ= = =2.16g/cm3;
(3)把溢出的水倒入量筒中时,小桶中会残留少量的水,则所测壶盖的体积偏小,根据密度公式ρ=
可知,测得的密度比真实值偏大;
(4)对比 A图可知当减去容器质量后水的密度曲线应与 A曲线平行,故应该是 C曲线
故答案为:(1)43.2;(2)2.16;(3)偏大;(4)C。
【点评】测量壶盖体积采用的是等效替代法,保证溢出的水全部流入小桶,且小桶中的水全部倒入量筒
是减小误差的关键一步。
10.【分析】(2)在称量过程中,若指针左偏,说明左盘重,需要向右盘加小砝码或向右移动游码;
(3)物体的质量等于砝码的质量加上游码所对应的刻度,由此读出牛奶和包装盒总质量,从而得到牛
奶质量,再应用密度公式计算牛奶密度;
(4)将盒中的牛奶倒入烧杯中时会有残留的牛奶,由此分析所测密度值的误差;
(5)在平底玻璃管中装入适量细沙可竖直漂浮在水面和牛奶表面,用刻度尺测出玻璃管浸入水和牛奶
中的深度,根据漂浮条件和阿基米德原理计算牛奶密度。
【解答】解:
(2)将盒装牛奶放在已经调节好的天平左盘中,在右盘中加减砝码后,发现天平仍然不平衡,小刚接
下来应该进行的操作是向右盘加小砝码或向右移动游码,使横梁平衡;
(3)由图 1知,天平标尺分度值 0.2g,牛奶和包装盒总质量=100g+100g+20g+10g+2g=232g,
牛奶质量 m=232g﹣7g=225g,
所以牛奶的密度:ρ= = =0.9g/cm3;
(4)将盒中的牛奶倒入烧杯中时会有残留的牛奶,所以再天平测得牛奶包装盒的质量偏大,得到牛奶
质量偏小,由密度公式知得到的牛奶密度偏小;
(5)①步骤:a、在平底玻璃管中装适量的细沙,将装有细沙的平底玻璃管放入盛有水的烧杯中,竖
立静止后,在玻璃管上与水面表面相平处标上记号,并用刻度尺测得记号到平底玻璃管底的距速为 h1;
b、将装有沙的平底玻璃管放入盛有牛奶的烧杯中,竖立静止后,在玻璃管上与牛奶表面相平处标上记
号,并用度尺测得记号到平底玻璃管底的距离为 h2;
②由漂浮条件可知,F 浮牛奶=F 浮水,
由阿基米德原理可得:ρ牛奶gSh2=ρ水gSh1,
③牛奶密度的表达式为:ρ牛奶= 。
故答案为:(2)向右盘加小砝码或向右移动游码,使横梁平衡;(3)0.9g/cm3;(4)偏小;
(5)①步骤:a、在平底玻璃管中装适量的细沙,将装有细沙的平底玻璃管放入盛有水的烧杯中,竖
立静止后,在玻璃管上与水面表面相平处标上记号,并用刻度尺测得记号到平底玻璃管底的距速为 h1;
b、将装有沙的平底玻璃管放入盛有牛奶的烧杯中,竖立静止后,在玻璃管上与牛奶表面相平处标上记
号,并用度尺测得记号到平底玻璃管底的距离为 h2;
②由漂浮条件可知,F 浮牛奶=F 浮水,
由阿基米德原理可得:ρ牛奶gSh2=ρ水gSh1,
③ρ牛奶= 。
【点评】本题是液体密度的测量实验,考查了天平使用、密度计算还考查了利用浮力知识测密度,关键
是阿基米德原理、物体的浮沉条件的综合应用。
11.【分析】(1)将天平放在水平桌面上,用镊子拨动游码,归零后,调节平衡螺母使指针指在分度盘
的中央或左右摆动的格数相等;
为防止生锈,加减砝码或移动游码时用镊子;
(2)按由大到小的顺序加砝码;砝码的规格为 100g、50g、20g、20g、10g、5g。
天平的分度值是 0.2g,读数为砝码质量加游码对应的刻度值;
(3)体积较大的物体用口径较大的量杯测量体积;
(4)根据密度公式ρ= 算出密度。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,用镊子拨动游码,归零后,调节平衡螺母使指针指在分度
盘的中央或左右摆动的格数相等;
(2)按从大到小的顺序,往右盘放 50g和 20g的砝码各一个后,接下来应放 20g后看指针的偏转情况;
黄蜡石的质量为:m=50g+20g+10g+5g+3.4g=88.4g;
(3)体积较大的物体用口径较大的量杯测量体积,测得黄蜡石的体积为 34mL=34cm3;
(4)黄蜡石的密度:
ρ= = =2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。
故答案为:(1)镊子;分度盘;中央;(2)20;88.4;(3)量杯;(4)2.6×103。
【点评】本实验是实验室测固体密度的基本实验方法,主要考查了天平量杯的使作用、天平的使用以及
利用密度的公式进行简单的计算等,难度不大,但非常重要。
12.【分析】(1)调节天平前,应先将天平放在水平桌面上,同时将游码移至标尺左端的零刻度线处,
同时调节平衡螺母,根据指针左偏右调或右偏左调的原则调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)读取天平测量的物体质量时,首先要明确标尺的分度值,被测物体的质量等于砝码的总质量与游
码所对刻度之和;
读取量筒中液体的体积时,首先要明确量筒的分度值,读数时视线与液面最凹处所对刻线相平;两次示
数之差即为物体的体积;
根据ρ= 算出物体的密度。
(3)砝码粘有粉笔灰,砝码质量偏大,进而影响被测物体的质量,再进一步影响被测物体的密度。
(4)根据 F 浮=G﹣F知:当圆柱形物体在水和液体中露出的高度分别为圆柱形物体高度的 和 时,
两个弹簧测力计的示数恰好相同,说明浮力相同,根据浮力相同列等式算出液体的密度。
【解答】解:(1)把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端的零刻度处后,发现指针指在分度盘中
线的左侧,应该将螺母向左调节;
(2)在天平的标尺上,1g之间有 5个小格,一个小格代表的质量是 0.2g,即天平的分度值为 0.2g;
甲图中,物体的质量为 m=50g+10g+2.6g=62.6g,
乙图中,在量筒上,10ml之间有 5个小格,一个小格代表 2ml,即量筒的分度值为 2ml,液面最凹处与
50ml相平,所以水的体积为 V1=50ml=50cm3;
物体的体积:V=V2﹣V1=70ml﹣50ml=20ml=20cm3
合金的密度:ρ= = =3.13g/cm3;
(3)砝码有粉笔灰,使其质量偏大,这样少加砝码就能与物体的质量平衡,因此,质量的测量值会偏
小,根据密度的公式,质量偏小会使测出的密度值也偏小。
(4)当根据 F 浮=G﹣F知:圆柱形物体在水和液体中露出的高度分别为圆柱形物体高度的 和 时,
两个弹簧测力计的示数恰好相同,说明浮力相同,
即ρ水g(1﹣ )V=ρ液g(1﹣ )V
得 ρ水= ρ液
ρ液= ρ水= ×1.0×103kg/m3=1.5×103kg/m3。
故答案为:(1)水平桌面;右;(2)62.6;3.13;(3)偏小;(4)1.5×103。
【点评】本题是常规测定固体密度和特殊的测量液体密度的实验题,学会正确调节天平,称量物体,读
出质量是多少,是解决此类问题的关键。
13.【分析】(1)根据指针偏向分度盘的右侧可知右侧质量大,所以把平衡螺母向左调节,才能使天平
平衡;
(2)物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数;体积可从量筒中放入物体后,体积变化读出。再由
密度公式ρ= 算出物体的密度。
(3)悬浮时物体的密度等于液体的密度;根据ρ= 算出液体的密度即为物 B的密度。
【解答】解:(1)在调节天平时,发现指针如图 1所示偏向分度盘的右侧,为了使天平平衡,此时应
该把平衡螺母向左调节;
(2)图中看出,砝码的质量为 20g、10g、5g,游码所对刻度值为 4g,因此石块的质量为 20g+10g+5g+4g
=39g。
量筒中水的体积为 10ml,放入物体 A后水的体积变为 15ml,则物体 A的体积为 15ml﹣10ml=5ml=
5cm3。
物体 A的密度:
ρ= = =7.8g/cm3=7.8×103kg/m3。
(3)物块 B的密度大于酒精而小于水,实验过程采用悬浮法测量液体的密度:将物体 B悬浮在液体中,
然后测量出液体的密度即为物体 B的密度;
使用过程中倒出部分的液体,质量为 m1﹣m2,倒出部分液体的体积 V,则液体的密度:ρ= = ,
即物体 B的密度ρ物= 。
故答案为:(1)左;(2)39;5;7.8×103;(3)①悬浮;④ 。
【点评】本题考查了天平的调节、天平读数、量筒读数、求密度、密度的性质等问题,是实验的常考问
题,一定要掌握;熟练掌握基础知识是正确解题的关键。
14.【分析】(1)根据天平的正确使用进行填写: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;
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,玉石的体积为水和玉石总体积减去水的体积即
为玉石的体积;
(3)根据密度公式求出密度。
【解答】解:(1)将托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度处;
(2)此时所以砝码的质量是:20g;标尺上的是示数是 2.6g;故物体的质量等于 20g+2.6g=22.6g;
量筒的分度值为 2ml,水和玉石的总体积为 30ml,
玉石的体积:V=30ml﹣20ml=10ml=10cm3
(3)玉石的密度:
ρ= = =2.26g/cm3=2.26×103kg/m3。
故答案发为:(1)水平;零刻度线;(2)22.6;10;2.26×103。
【点评】测固体密度的常用方法是用天平测出固体的质量,根据排水法用量筒测出固体的体积,最后用
公式ρ= 计算出固体的密度。注意单位的换算 1g/cm3=1×103kg/m3。
15.【分析】(1)本实验原理是ρ= ;
(2)为了避免测量中的误差应先测质量,再测体积,由此分析解答;
(3)合金块的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;合金块的体积等于合金块浸没水中前后量筒
中水面对应的刻度值的差;知道合金块的质量和体积,根据密度公式求出合金块的密度。
【解答】解:
(1)该实验原理是ρ= ;
(2)为了减小实验误差,最佳的实验操作顺序是:
A.把天平放在水平桌面上,把游码移动到标尺左端的零刻线处,调节横梁上的平衡螺母,使橫梁平衡。
C.将小合金块放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至橫梁恢复平衡。
B.在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小合金块用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小合
金块和水的总体积。
(3)由图甲知,合金块的质量:m=20g+10g+2g=32g;
合金块的体积:V=40ml﹣30ml=10ml=10cm3,
合金块的密度:ρ= = =3.2g/cm3。
故答案为:(1)ρ= ;(2)ACB;(3)32;10;3.2。
【点评】本题考查固体密度的测量,考查了实验操作的步骤、天平和量筒的读数以及密度的计算,先测
质量再体积可避免物体从量筒中取出后沾有水给质量测量带来的误差。
16.【分析】(1)在进行量筒的读数时,注意分度值,视线应与液面的凹底相平。
将天平放在水平台面上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,调节平衡螺母,使天平平衡;
天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值。
(2)将牛奶的质量和体积代入公式ρ= 便可求出其密度。
根据公式,分别分析质量和体积的偏差,即可得出结论。
【解答】解:(1)由图 1知,量筒的分度值为 1ml,所以牛奶的体积为 40ml,即 40cm3。
将天平放在水平台面上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,调节平衡螺母,使天平平衡;
由图 2知,烧杯和牛奶的总质量为 50g+20g+3.8g=73.8g。
(2)牛奶的质量:m=73.8g﹣33g=40.8g
ρ= = =1.02g/cm3=1.02×103kg/m3
当将量筒中的牛奶倒入烧杯中,会有牛奶沾在量筒壁上,而倒不干净,因此所测的质量会偏小,根据公
式ρ= 得测得的密度比真实值偏小。
故答案为:(1)40;平衡螺母;73.8;(2)1.02×103;小。
【点评】此题通过测量牛奶的密度,考查了有关天平的使用和读数。特别是调节天平平衡时,游码要归
零,这也是学生在实验操作时容易出现的问题。在读数时要注意标尺的分度值。同时考查了有关密度的
计算及评估。在判断测量值与真实值的差别时,要从质量和体积入手。
17.【分析】(2)根据物体的浮沉条件,物体下沉时密度大于液体;沉在水底的物体受到三个力的作用:
重力、浮力和支持力;
(4)天平的读数:砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
(5)进行量筒的读数时,注意量筒的分度值;
(6)先计算出量筒中盐水的密度,再根据密度公式ρ= 计算出盐水的密度;物体悬浮,其密度等于盐
水的密度,对准密度表判断出时那种物质。
【解答】解:
(2)物体在水中下沉,说明此时物体密度大于水;
物体沉在水底时,受到竖直向上的浮力、支持力和竖直向下的重力作用,所以支持力小于重力,又因为
支持力和压力是相互作用力,大小相等,所以对底部的压力小于重力;
(4)由图丙知,天平的读数为 m=100g+20g+1g=121g。
(5)由图丁知,量筒的分度值为 1ml,量筒的读数为 45mL=45cm3。
(6)盐水的质量 m=121g﹣53.8g=67.2g,
盐水的密度ρ= = ≈1.5g/cm3=1.5×103kg/m3。
因为物体在盐水中悬浮,所以物体的密度等于盐水的密度,为 1.5×103kg/m3,在(1.2﹣1.6)×103之
间;
由表格知:这个物体是由硬塑料构成的。
故答案为:
(2)大于;小于;(4)121;(5)45;(6)1.5×103;硬塑料。
【点评】此题利用替代法来测量物体的密度,考查了对物体浮沉条件的应用及液体密度的测量,设计新
颖,要能够很好的解决,需熟练掌握有关基础知识。
18.【分析】(1)①根据 F 浮=ρ液V 排分析解答;
②物体悬浮时浮力等于重力;漂浮时浮力等于重力;下沉时浮力小于重力;
(2)使用天平前先将天平放在水平台上,将游码归零,再调节天平平衡;
①物体质量等于砝码质量加游码质量;根据量筒的分度值得出液体的体积;根据ρ= 算出盐水的密度;
②图乙指针指在分度盘的中央,天平平衡,不需要调节就可以测量。
【解答】解:(1)A、根据 F 浮=ρ液V 排知在鸡蛋浸没前所受浮力增大,浸没后所受浮力不变,故 A错
误;
B、鸡蛋在图 c重处于悬浮状态,所受的浮力等于重力,故 B正确;
C、鸡蛋处于图 a沉底时,浮力小于重力,处于图 b漂浮状态时,浮力等于重力,重力不变,故鸡蛋处
于图 a状态时所受浮力比图 b状态时小,故 C错误;
D、鸡蛋从图 b漂浮状态变为图 c悬浮状态的过程中,浮力都等于重力,故所受浮力不变,故 D错误。
故选 D。
(2)使用天平前先将天平放在水平台上,将游码归零,再调节天平平衡;
①天平读数时:右盘中所有砝码的质量与游码所对应的示数之和即为左盘中物体的质量;m1=
50g+20g+10g+0.4g=80.4g;盐水的质量 m=m1﹣m2=80.4g﹣38.8g=41.6g,
图丁知,V=40ml=40cm3,故ρ盐水= = =1.04g/cm3=1.04×103kg/m3;
②图乙中游码没有归零就调平了,使用此天平测量的两次质量都偏大,但由于两次质量只差为量筒液
体的质量,所以质量没有偏差,测量的密度也就不变了。
故答案为:(1)B;(2)将游码归零;①80.4;40;1.04×103;②不变。
【点评】本题测量盐水的密度,考查天平的调节使用、量筒的使用、密度的计算,是力学中的重要实验,
要掌握。
19.【分析】用量筒内取适量的水,读出体积 V1,将小木块放入量筒的水中,木块将漂浮,读出体积 V2,
可得排开水的体积,利用阿基米德原理可求木块受到的浮力;据漂浮条件可知木块重,利用重力公式求
木块的质量;用大头针将木块按入水中,读出体积 V3,可得木块的体积;利用密度公式求木块的密度。
【解答】解:补充完整。
(1)在量筒内倒入适量的水,量筒的示数为 V1。
(2)将小木块放入量筒中(木块漂浮),此时量筒的示数为 V2。
(3)用大头针将木块压入水中,读出体积 V3。
(4)表达式:木块受到的浮力 F 浮=ρ水g(V2﹣V1),木块的重力 G 木=ρ木块(V3﹣V1)g,由于木块
漂浮,它受到的浮力等于重力,即:F 浮=ρ水g(V2﹣V1)=G 木=ρ木块(V3﹣V1)g,所以木块的密度ρ
木块= ×ρ水。
故答案为:(3)用大头针将木块压入水中,读出体积 V3;(4) ×ρ水。
【点评】本题为力学综合题,要求灵活运用所学公式,用所测得的量表示各物理量,涉及到设计实验,
有难度!
20.【分析】(1)测液体密度的基本方法是:先将适量液体倒入量筒,再用天平测出空烧杯的质量,读
出体积为 V,将量筒中的液体倒入烧杯,测出烧杯和液体的总质量 m1;
(2)已知液体质量和体积,利用公式ρ= 得到液体密度。
(3)若最小的砝码不能使天平平衡,则应取出该砝码,通过移动游码来使天平平衡;
(4)在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中,导致所测液体的质量偏小;
(5)根据(4)中的分析方案,对该物理兴趣小组形成的方案进行完善。
【解答】解:(1)要测量液体的密度,正确的过程是:
B.将适量的液体倒入量筒,测出液体的体积 V
C.用天平测出空烧杯的质量 m2
A.将量筒中的液体倒入烧杯,测出烧杯和液体的总质量 m1
D.计算出液体的密度ρ
所以正确的实验顺序是 BCAD,
(2)待测液体的质量 m=m1﹣m2,
液体密度ρ= = 。
(3)由图知,加最小的砝码后,指针右偏,说明砝码质量偏大,则应取小该砝码,并向右适当移动游
码使横梁平衡;
(4)所测液体的体积准确,在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中,导致所测液体的质量偏
小,因此所测液体的密度值比实际值偏小。
(5)①将适量的液体倒入量筒,测出液体的体积 V1
②用天平测出空烧杯的质量 m1
③将量筒中的部分液体倒入烧杯,测出剩余液体的体积 V2
④用天平测出烧杯和液体的总质量 m2
⑤计算出液体的密度ρ
故答案为:(1)BCAD;
(2)ρ= 。
(3)取下最小的砝码,移动游码,直到天平达到平衡(2分)
(4)所测液体的体积准确,在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中,导致所测液体的质量偏
小,因此所测液体的密度值比实际值偏小。
(5)①将适量的液体倒入量筒,测出液体的体积 V1
②用天平测出空烧杯的质量 m1
③将量筒中的部分液体倒入烧杯,测出剩余液体的体积 V2
④用天平测出烧杯和液体的总质量 m2
⑤计算出液体的密度ρ。
【点评】用天平和量筒来测液体的密度,是实验室中最常用的方法,同时考查液体密度的几种测量方案,
使学生明确烧杯壁粘液体而带来的实验误差,从而锻炼了学生思维能力,是一好题。