深圳坂田街道雪象学校初中部物理质量与密度实验(篇)(Word版 含解析)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）1．在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是50cm3，图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示，g取10N/kg．（1）图2中，物块受到的浮力为______N，烧杯中液体的密度为______g/cm3．（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线______（选填“①”、“②”或“③”）；（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在______N处，用它测量时，待测液体密度ρ液应不超过______g/cm3；（4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏______；（5）原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是：______（选填选项前的字母）A．质量为m0、密度比ρ0小的物块B．质量为m0，密度比ρ0大的物块C．质量比m0大而密度比ρ0小的物块D．体积比V0小的物块．【答案】0.5 1 ③ 1.5 3 小 AC【解析】【分析】【详解】（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，物块的重：G=1.5N，物体在水中弹簧测力计的示数：F=1N，物块受到的浮力：F浮=G-F=1.5N-1N=0.5N；根据阿基米德原理G排=F浮=0.5N，排开液体的质量0.5=0.0550 g10/G Nm kg gN kg===排排开液体的体积V排=V物=50cm 3，液体的密度：33501/50m g g cm V cmρ=== （2）由F 浮=G-F 和F 浮=ρ 液gV 排可得，F =G -ρ 液gV 排，F 与ρ 液图象与③符合；（3）当密度为零时，物块受到的浮力为零，根据F 浮=G-F ，弹簧测力计的示数等于物体重力，所以它的零刻度应标在1.5N 处； 物体的重力是1.5N ，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N ，由F 浮=ρ 液gV 排可得，333631.5310/3/g 10/5010F Nkg m g cm V N kg mρ-===⨯=⨯⨯浮液 （4）若物块未完全浸没，根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排则物体受到的浮力偏小，弹簧测力计示数偏大，测得液体密度值将偏小；（5）要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度，可以减少分度值，增大重力，需要增大m 0质量，或换用密度比ρ 0小的物块，故选AC ．2．小明学习了《物理》八年级下册内容后，想测量妈妈所戴手镯的密度。

(1)将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺______处，通过调节平衡螺母，使横梁平衡；(2)用调好的天平测量该手镯的质量时，当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，则应该______（选填“向右调平衡螺母”、“向右盘中加砝码”或“向右移动游码”）；(3)当天平重新平衡时，右盘所加砝码和游码位置如图甲所示，则该手镯质量为______g ； (4)用50 mL 量筒测量手镯体积时，发现手镯无法放入量筒.于是他通过以下几个步骤测出了手镯的体积：①在烧杯中倒入适量的水，将手镯放入其中并浸没，用记号笔记下此时液面的位置P ； ②将手镯取出，用量筒里的水添加到烧杯中，使液面回到位置P ； ③前后两次量筒中液面位置如图乙所示，则手镯的体积是______cm 3； (5)由此可以计算出该手镯的密度为______ g/cm 3；(6)以上测出的密度值比真实值 ______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；(7)小明的爸爸首先肯定了小明的办法，然后用另外的方法也测得了手镯的密度。

方法一：①用一丝线将手镯挂在弹簧测力计下，静止时读数为F1；②将手镯浸没在水中（未触底），这时弹簧测力计的读数为F2；③则手镯的密度为ρ= ______（用所测物理量的字母表示，已知水的密度为ρ水）。

方法二：①用一碗装适量的水，放在厨房里的家用电子秤上，这时的读数为m1；②用一丝线将手镯浸没在水中（未触底），电子秤上的读数为m2；③将手镯沉在碗底，电子秤上的读数为m3；④则手镯的密度为ρ=______（用所测物理量的字母表示，已知水的密度为ρ水）。

【答案】零刻度向右移动游码 68 20 3.4偏小112FF Fρ-水3121m mm mρ--水【解析】【分析】【详解】(1)[1]在调节天平横梁平衡时，需将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺零刻度处，通过调节平衡螺母，使横梁平衡。

(2)[2]当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，这说明左盘中物体质量略大于右盘中砝码质量，故此时可以向右移动游码直至天平平衡。

(3)[3]甲图中砝码质量为65g，游码示数为3g，所以手镯质量为68g。

(4)③[4]手镯的体积为量筒中倒入烧杯中水的体积，其数值为量筒中前后两次液面的示数差33340cm20cm20cmV V V=-=-=镯后前(5)[5]手镯的密度33683.4g/cm20cmm gVρ===镯镯镯(6)[6]手镯从烧杯中取出时会带走少量的水，故加进去水的体积应略大于手镯的实际体积，由此测量出来的手镯体积偏大，故密度的测量值比真实值偏小。

(7)③[7]手镯的重力等于弹簧力计第一次的示数F1，所以手镯的质量11G F m g g==镯镯 手镯浸没在水中受到的浮力12F F F =-浮手镯的体积等于被它排开水的体积112F F F V V g gρρ-===浮镯排水水 手镯的密度111111212F m F gF F V F F gρρρ===--镯镯水镯水 ④[8]由丁图可知，手镯的重力231()G m m g =-镯故手镯的质量231m m m =-镯由丁图可知，细绳对手镯的拉力32()F m m g =-拉丁图中间图形中，手镯受拉力、浮力、重力作用，处于静止状态，故手镯所受的浮力2313221()()()F G F m m g m m g m m g =-=---=-2浮镯拉手镯的体积等于被它排开水的体积22121()F m m g m m V V gg ρρρ--====22浮镯排水水水手镯的密度22231312121m m m m m m m V m m ρρρ--===--镯镯水镯水3．小明所在的物理兴趣小组需要密度为1.15g/cm 3的盐水，为检验配制的盐水是否合格． （1）小明设计了如下方案：①将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向_____调节；②测量烧杯和盐水的总质量时，砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和盐水的总质量为_____g ；③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中（如图丙所示）； ④测出烧杯和剩余盐水的质量为25g ；⑤计算出盐水的密度为_____g/cm3．（2）为配制合格的盐水，需要继续向盐水中_____（选填“加盐”或“加水”），但加多少才能刚好使配制的盐水合格，很难控制．小明思考后，想用饮料吸管制作一个简易的密度计来解决这一问题，制作步骤如下：①他找来一根饮料吸管，测得吸管的长度是15cm，用石蜡将其一端密封起来；②在吸管上距密封端11.5cm处画一刻线标上1.0，在吸管上距密封端_____cm处画一刻线标上1.15；③在吸管中放入适量的细砂后将其放入清水中，增减细砂直到水面刚好与1.0刻线相平；④从清水中取出吸管放入配制的盐水中，向盐水中加某物质直到液面与1.15刻线相平，盐水的密度就刚好是1.15g/cm3.（3）完成实验后，小明想在这根吸管上再增加些刻线，制成一个测量范围是0.7g/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度计，结果发现不能实现，原因是_____．为了能用这根吸管制成符合要求的密度计，他应_____（填“增加”或“减少”）吸管中的细砂后，并重新标注刻度线．【答案】右 62.4 1.1 加盐 10 吸管长度不够（吸管嫌短）减少【解析】【详解】第一空．由图甲知道，将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针向左偏，则说明天平的左端下沉，右端上翘，所以，平衡螺母向上翘的右端移动；第二空．由图乙知道，烧杯和盐水的总质量是：m1 =50g+10g+2.4g=62.4g；第三空．由图丙知道，量筒中盐水的体积是：V=34mL=34cm3，烧杯和剩余盐水的质量是m2 =25g，量筒中盐水的质量是：m=m1 -m2 =62.4g-25g=37.4g，则盐水的密度是：3337.4g 34c 1.1/m g cmmVρ===；第四空．根据题意知道，需要盐水的密度是1.15g/cm3，而现在盐水的密度是1.1g/cm3，所以，需要再加入盐，才能增大盐水的密度；第五空．根据题意知道，吸管在水中和盐水中都漂浮，受到的浮力相等，即F浮水=F浮盐水，设吸管的底面积是S ，在吸管上距密封端h cm 处画一刻线标上1.15，则，ρ水gV 排水=ρ盐水gV 排盐水，代入数据得：1.0×103 kg/m 3 ×10N/kg ×S ×11.5×10-2 m=1.15×103 kg/m 3 ×10N/kg ×Sh ， 解得，h =0.1m=10cm ；第六空．小明不能制成一个测量范围是0.7g/cm 3～1.3g/cm 3、分度值是0.05g/cm 3的密度计；与第五空同理：密度计始终漂浮在液体中，受到的浮力相等，所以密度计在水中和密度为0.7g/cm 3 的液体中浮力相等，即F 浮水 =F 浮液，由ρ水gV 排水=ρ液gV 排液可知，1.0×103 kg/m 3 ×10N/kg ×S ×11.5×10-2 m =0.7×103 kg/m 3 ×10N/kg ×Sh '， 解得，h '≈0.165m=16.5cm ＞15cm ，由此可知，小明不能制成密度计的原因是吸管长度不够；第七空．根据漂浮条件，减小密度计的重力，可以减小密度计的浮力，当液体密度不变时，密度计排开液体的体积减小，需要的吸管长度可以短一些，所以，需要减小管中的沙子，并重新标注刻度线。

4．小刚在测量食用油密度的实验中，先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端“0”刻度线后指针位置如图甲所示，他随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯，在右盘中加入砝码，并移动游码，使天平平衡，测得烧杯和食用油的总质量为87.8g ：(1)随后，他提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油，再将烧杯放回天平左盘中，当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平再次平衡，于是他计算得出食用油的密 度为___________kg/m 3；(2)在开始测量质量前，小刚没有调节天平平衡，这使他第一次测得的烧杯和食用油的总质量_____（选填“偏大”“不变”或“偏小”），在(1)中测得的食用油密度____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。