最新八年级物理上册质量与密度实验专题练习(解析版)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）

1．小明和小华想探究一角硬币是由什么金属制成的，决定利用实验室器材测量一角硬币材料的密度。

(1)小明选取了5枚相同的硬币，采用如图所示的方法测得硬币的直径为__________cm，再将5枚相同的一角硬币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度，计算出硬币的总体积。然后，

用天平测出这5枚硬币的总质量m，最后根据密度公式

m

V

ρ=计算出硬币材料的密度，小明测得硬币的密度比真实值_______（选填“大”或“小”），简述理由

_______________；

(2)小华的测量步骤是：a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，塑料碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度1h；b．将5枚相同的硬币放入塑料碗中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度2h；c．将5枚相同的硬币放入玻璃筒内的水中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度3h；

①硬币密度的表达式为ρ=________________（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）；

②若将测量步骤b和c对调（即将沾有水的硬币放入塑料碗中），测得硬币的密度为

ρ'，则ρ'__________ρ（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】1.95 小所测体积偏大21

31

-

-

h h

h h

ρ

水等于

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]从图中可以看到，0到7.80cm这段距离有4个直径，所以硬币的直径是

7.80cm

1.95cm

4

d==

[2][3]因为硬币的表面凹凸不平，它们重叠时有空隙，则所测的体积会偏大，根据密度公式

m

V

ρ=可知，密度将会偏小。

(2)[4]由题意可知，只把塑料碗放进去时，碗受到的重力和浮力平衡，即

11

G F gV

ρ

==

碗浮水排

当在塑料碗中加硬币后，可得到

22

G F gV ρ==碗和硬币浮水排

两式相减可得

()()212121----5G G F F g V V gS h h G ρρ====碗碗和硬币浮浮水水硬币排排

那么一个硬币的质量是

()

21-5

G S h h m g

ρ=

=

硬币水硬币

从题中条件还可以知道，1个硬币的体积是

()31-5

h h S V =

硬币

硬币密度是

21

31--m h h V h h ρρ=

=

硬币硬币水

硬币

[5]先进行步骤c ，这时水面是h 3，硬币取出后，硬币上带有一部分水，玻璃筒内的水面会下降一点，小于h 1，带有水的硬币放在碗中时，这部分水的重力会让玻璃筒内的水面重新恢复为h 2，那么通过公式计算出的硬币质量是正确的；先进行步骤a ，再进行步骤c ，则通过公式计算出的硬币体积也是正确的；根据m V

ρ=

可知，测得硬币的密度'

ρρ=。

2．物理兴趣活动课上，老师让同学们测出一只玉石手镯的密度，如图所示。除了此手镯，老师还提供如下器材:一架调好的天平(无砝码)、两个大小不同的烧杯、一个量筒、若干细线、一个滴管、适量的水。实验中同学们发现由于手镯较大，无法放入量筒和小烧杯中，只能放入大烧杯中。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出手镯的密度。要求:

（1）写出主要实验步骤及需测量的物理量;

（2）写出手镯密度的数学表达式(用已知量和测得量表示)。 【答案】见解析所示 【解析】 【详解】

(1)主要实验步骤及所需测量的物理量：

①将大、小烧杯分别放在天平的两个盘中，向小烧杯中加水，利用滴管调节水量，使天平

平衡；

②向量筒中加水，记下水的体积为1V；

③然后将手镯放在大烧杯中，量筒中的水缓慢倒入小烧杯中，利用滴管调节水量，直至横梁平衡，记下量筒中剩余水的体积为2V；此时往小烧杯加的水的质量与手镯的质量相同；

④再向量筒中加入适量的水，记下水的体积为3V；

⑤把大烧杯放在水平桌面上，向大烧杯中加部分水，用细线系住手镯，放入盛水的大烧杯中，用细线在此时水面处做一标记；

然后取出手镯，量筒中的水缓慢倒入大烧杯中，利用滴管调节水量直至细线标记处，记下量筒中剩余水的体积为4

V；

(2)小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为：

()

12

m m V V

ρ

==-

水水

，

手镯的体积为：

34

V V V

=-；

则手镯的密度为：

()

1212

3434

V V V V

m

V V V V V

ρ

ρρ

--

===

--

水

水

。

3．小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中，进行了以下操作：

(1)将天平放在______桌面上，在天平托盘中分别放入不吸水的纸，把游码移到零刻度线处，指针静止后的情形如图（甲）所示。要使横梁平衡，应将横梁上的平衡螺母向______（选填”左”或”右”）调，直至天平平衡。接着将鸡放在天平的左盘，在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新复平衡，所加砝码的质量和游码的位置如图（乙）所示，则被测鸡蛋的质量为______g；

(2)因可供选择的量筒口径较小，鸡蛋无法放入，小丽自制了一个溢水杯，采用如图（丙）所示的方法测量鸡蛋的体积，其具体做法是：先在溢水杯中加水，直到水面恰好与溢水口相平，把量筒放在水溢水口下方，将鸡蛋慢慢放入水杯中，鸡蛋最终沉入水底，量筒收集完从溢水杯溢出的水后，示数如图（丙）所示。在读取量筒中水的体积时，视线与液面______（选填”相平”或“不相平”），鸡蛋的体积为______cm3；

(3)被测鸡蛋的密度为______g/cm3；

(4)若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积V ，再取出溢水杯中的鸡蛋，放在天平的左盘，称

出它的质量为m ，然后利用ρ＝

m

V

计算出鸡蛋的密度。用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会______（选填“偏大”“偏小”或”一样“）。 【答案】水平 右 42 相平 40 1.05 偏大 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1][2]将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的零刻线处，调节天平横梁平衡时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，说明左盘较重，应当将横梁上的平衡螺母向右调节，直至平衡。

[3]图乙中天平标尺的分度值为0.2g ，鸡蛋的质量

20g+20g+2g 42g m ＝＝

(2)[4][5]如图丙所示的量筒分度值为2cm 3，量筒读数，视线应该与量筒内凹液面的底部相平，由图丙所示量筒可知，鸡蛋排开水的体积

340cm V 排＝

因为鸡蛋沉底，所以鸡蛋的体积

340cm V V 排＝＝

(3)[6]鸡蛋的密度

3

3

42g ==1.05g/cm 40cm m V ρ=

(4)[7]若先测出鸡蛋的体积V ，再用天平测其质量，这样鸡蛋上会沾有水，使得鸡蛋质量的测量值偏大，由密度公式m

V

ρ=

可知，密度的测量值偏大。

4．在“测量液体的密度”实验中：

（1）把天平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，直到横梁水平平衡．

（2）将装有适量某液体的小杯子放在天平的左盘上，天平平衡时，所用砝码和游码在标尺

上的位置如图乙所示，若小杯子的质量为20g ，则小杯子中液体的质量为_____g ，然后将小杯子中的液体全部倒入量筒中，液面到达的位置如图丙所示，则量筒中液体的体积为_____cm 3，由此可计算出液体的密度为_____kg/m 3．

（3）此次实验操作测得的液体密度值偏_____（选填“大”或“小”），原因是_____．

【答案】右 16.4 20 0.82×103kg/m 3

； 大 杯子内壁上有少量的残留液体，测得的体

积偏小 【解析】 【分析】

根据题中“应将平衡螺母向”“小杯子中液体的质量为”“量筒中液体的体积为”“ 计算出液体的密度为”可知，本题考查测量液体密度的实验，运用天平、量筒的使用规则，及密度公式分别进行判断和计算． 【详解】

（1）图甲中指针向左偏，应把平衡螺母向右调，直到横梁水平平衡． （2）图乙中烧杯和液体的总质量：m 总＝20g+10g+5g+1.4g ＝36.4g ， 小杯子中液体的质量：m ＝m 总﹣m 杯＝36.4g ﹣20g ＝16.4g ； 图丙量筒中液体的体积：V ＝20mL ＝20cm 3， 液体的密度：333316.4g 0.82g/cm 0.8210kg/m 20cm

m V ρ=

===?； （3）将小杯子中的液体全部倒入量筒时，杯子内壁上有少量的残留液体，测得的体积偏小，根据密度公式m

V

ρ=

可知，测得的液体密度值偏大．

5．某同学在做测定液体密度的实验时 (1)第一次实验的方法和步骤是： ①用天平测出空烧杯的质量m 0； ②把该液体倒入量筒，测出它的体积V ；

③把量筒中的液体倒入烧杯，测出烧杯和杯中液体的总质量m 总。请用上述测出的物理量写出该液体密度的表达式__，这样测出的密度值与真实值相比__（选填“偏大”“偏小”或“一致”）。

(2)第二次测量的方法和步骤完全正确，他称量烧杯和剩余液体的质量时，所用砝码和游码的位置如图甲所示，液体倒入量筒后的液面位置如图乙所示，请根据图中数据，帮助该同学把下列记录表格填写完整。

(3)若要想一次尽可能准确地测出100g 这种液体的体积，对于器材的量程和分度值而言，下列所给量筒最适当的是__。

A ．50mL 5mL

B ．100mL 2mL

C ．250mL 5mL

D ．500mL 10mL

112.5 __ __ __ __

【答案】0

m m V

ρ-=总 偏小 64.5 48 6×10﹣5 0.8 C 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1][2]根据实验步骤可知，烧杯中液体的质量为0m m 总

﹣，其体积为V ，该液体密度的表达式为0

m m V

ρ-=

总；把量筒中的液体倒入烧杯时，量筒壁有液体残留，测得液体的质量偏小，由m

V

ρ=

可知，这样测出液体的密度与真实值相比偏小。。 (2)[3]第二次测量时，由图甲可知，烧杯和剩余液体的质量为

150g+10g+4.5g 64.5g m ＝＝

量筒中液体的质量为

21112.5g 64.5g 48g m m m 总＝﹣＝﹣＝

由图乙可知，量筒中液体的体积为

35360ml 60cm 610m V -?倒＝＝＝

所以，液体的密度

32348g

==0.8g/cm 60cm

m V ρ=

倒 (3)[4][5][6]100g 这种液体的体积

'

'

3

3

100g =125cm =125ml 0.8g/cm

m V ρ

=

=

A 和

B 中量筒的量程小于125ml ，故A 、B 量筒不合适；

C 和

D 中量筒量程都大于125ml ，但是C 量筒的分度值小，准确度高，故应选C 量筒。 故选C 。

6．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______cm3；

(5)由此可以计算出该手镯的密度为______ g/cm3；

(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 1

12F F F ρ-水

3121

m m m m ρ--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

33340cm 20cm 20cm V V V =-=-=镯后前

(5)[5]手镯的密度

33

68 3.4g/cm 20cm

m g

V ρ=

=

=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F 1，所以手镯的质量

11

G 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

112

F F F V V g g

ρρ-==

=浮镯排水水 手镯的密度

1 1

1

1

1 1

212

F

m F

g

F F

V F F

g

ρρ

ρ

===

--

镯

镯水

镯

水

④[8]由丁图可知，手镯的重力

2

31

()

G m m g

=-

镯

故手镯的质量

2

31

m 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

2

313221

()()()

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

2

2121

()

F m m g m m

V V

g g

ρρρ

--

====

2

2

浮

镯排

水水水

手镯的密度

2

2

2

3131

2121

m m m m m

m m

V m m

ρρ

ρ

--

===

--

镯

镯水

镯

水

7．小明测一石块的密度，实验步骤如下：

(1)在调节天平时，他先将天平放在__________台面上，再将游码移至“0”刻度处，发现指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节；

(2)小明用调好的天平测石块的质量，天平平衡时，右盘中所加砝码的质量和游码的位置如图乙所示，石块的质量为______g；由于石块比较大，无法直接放入量筒测量体积，故他采用如图丙所示的方法，①往烧杯中放入适量的水；②将石块浸没入烧杯，稳走后在水面位置作标记；③取出石块；④用量筒取水缓慢倒入烧杯，让水面回升到标记处时；倒水前后量简液面分别如图丁所示，则石块的体积为_________mL；

(3)根据以上步骤，可以测得石块的密度为_________kg/m 3；若此石块会吸水，则所测得的密度值会______________。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”) 【答案】水平 右 28.6 10 32.8610? 偏大 【解析】 【分析】

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，使指针指在分度盘的中线处；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。 【详解】

(1)[1]天平在使用时应将其放在水平桌面上使用，否则会造成测量误差。

[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。

(2)[3]由图乙可知，标尺的分度值为0.2g ，石块的质量

m ＝20g ＋5g ＋3.6g ＝28.6g

[4]由丙图知水面上升的体积即为小石块的体积，再由丁图可以读出小石块的体积，因为丁图中量筒的分度值为0.2ml,所以小石块的体积

mL-60mL 10mL V =70=石

(3)[5]由密度公式

3328.6g g mL 2.8610kg m 10mL

m V ρ=

==2.86=? [6]由实验步骤知，石块质量的测量准确，在利用排水法将石块放入量筒中时，由石块本身吸水，会使得所测体积偏小，由密度公式m

V

ρ=可知用上面方法测得的密度值会偏大。 【点睛】

此题为测量固体密度的实验，考查了对于天平的使用、天平和量筒的读数、密度的计算以及造成误差的分析，分析误差主要是分析质量和体积的测量是否有问题。

8．小明测一块小石块的密度，进行了如下实验∶

(1)将天平放在水平桌面上，将 ___ 移至标尺左端零刻度线处，调节横梁平衡； (2)如图甲所示，小石块的质量为___g ；

(3)将小石块放入盛有50m1水的量筒中，静止时液面情况如图乙所示，则小石块的密度是 ___kg/m 2；

(4)若小明在第(2)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___。 【答案】游码 31.4 3.14×103 小 【解析】 【分析】

在读数时，天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量；弄清楚量筒的量程和分度值，再根据液面对应刻度来读数，零件的体积等于零件和水的总体积减去水的体积；然后根据公式m

V

ρ=求出雨花石的密度。 【详解】

(1)[1]使用天平测量物体质量时，应将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处，然后调节平衡螺母使横梁平衡。

(2)[2]如图乙所示，标尺的分度值是0.2g ，小石块的质量为

m ＝20g ＋10g ＋1.4g ＝31.4g

(3)[3]由图丙可知，水和小石块的总体积3

60cm V =总，则小石块的体积

360mL-50mL 10mL=10cm V V V =-==总水

小石块的密度为

333331.4g =3.14g cm =3.1410kg m 10cm

m V ρ=

=? (4)[4]天平已经调节平衡，小明向右旋动平衡螺母会导致所称小石块的质量偏小；由m V

ρ=可知，此时所测密度会偏小。 【点睛】

测固体的密度是初中物理比较基本的实验，本题考查用天平和量筒的读数以及密度的计

算，考查了学生的实验能力。

9．学习密度知识后，刘明同学用实验测量某品牌酸奶的密度：

（1）移动天平横梁平衡时，指针偏向分度盘中央红线的右侧，此时应向_________(选填“左”或“右”)移动平衡螺母，才能使天平平衡；

（2）如图所示甲、乙、丙图是他按顺序进行实验的示意图，则液体的质量是________，液体的体积是________，酸奶的密度________kg/m 3；

（3）在以上实验中，烧杯内壁会残留部分酸奶而导致实验结果________(选填“偏大”或“偏小”)，应按怎样的顺序做实验才能减小由此产生的实验误差?______________（只需填实验序号）。

【答案】左； 48.6g ； 40cm 3（ml ）； 1.215×103； 偏大； 乙、丙、甲。 【解析】 【分析】

本题考查天平的使用及测量液体密度的实验步骤和结果处理。 【详解】

(1)[1]天平调平时，指针的偏向与平衡螺母的移动方向相反，所以指针向右偏时，平衡螺母应向左移动；

(2)[2]图甲测量的是空烧杯的质量，读数为m 空=33.4g ，图乙测的是烧杯和酸奶的总质量m 总=82g ，那么酸奶的质量

m =m 总?m 空=82g ?33.4g=48.6g ；

[3] [4]由图丙可知，酸奶的体积V =40cm 3，那么其密度

333348.6g 1.215cm 1.21510kg/m 40cm

m V ρ=

===?； (3)[5]由于烧杯内残留部分酸奶，会造成酸奶的体积变小，而质量是准确值，所以会造成结果偏大；

[6]为了避免酸奶残留而造成误差，应先测量酸奶和烧杯的总质量，再测酸奶的体积，最后测烧杯和小部分残留酸奶的质量，故操作顺序是乙、丙、甲。

10．张智同学在测量某固体物块密度实验时，首先把天平放在水平桌面上，

（1）当横梁静止时观察到指针如甲左图，他把右侧的平衡螺母向______端调节，直到指针指在分度盘的中央刻线．

（2）然后他把待测物体放置在天平左盘，用镊子在右盘增减砝码．当他们准备移动游码时，突然发现之前天平调节时，忘记把游码移到标尺左端0刻度处，游码处在甲右图位置，就调节了平衡螺母．张智同学准备把物体拿下来重新调节．万聪同学阻止了他，说他有办法解决，他请来老师做指导．

（3）当万聪把游码移到图乙位置，读出示数为_____g.万聪同学计算所得物体正确质量为______g.

（4）他们在量筒中倒入20ml水，用细线系住物块，轻轻放入量筒中浸没，待液面稳定后如图丙，读出示数，算出物体的体积为____cm3,得出物体的密度为________kg/m3.

（5）但是万聪提出疑问说，物块有吸水性，这样测出的密度不是物体的真实值．他把物体拿出来，把表面的水擦干后立即放在天平上测出物体的质量为32g，物体吸水质量______g,算出物体未吸水时的密度为______g/cm3

【答案】左 28.4 27 20 1.35×103 5 1.08

【解析】

【分析】

【详解】

（1）当横梁静止时，指针向右偏，说明右侧重，他应把右侧的平衡螺母向左端调节，直到指针指在分度盘的中央刻线．

（3）当万聪把游码移到图乙位置，读出示数为20g+5g+3.4g=28.4g，因为没有放物体时，读数已经是1.4g，所以万聪同学计算所得物体正确质量为28.4g 1.4g=27g

-；

（4）他们在量筒中倒入20ml水，用细线系住物块，轻轻放入量筒中浸没，待液面稳定后如图丙，读出示数，算出物体的体积为333

40cm20cm20cm

-=，得出物体的密度为

333

3

27g

=1.35g/cm 1.3510kg/m

20cm

m

V

ρ===?；

（5）但是万聪提出疑问说，物块有吸水性，这样测出的密度不是物体的真实值．他把物体拿出来，把表面的水擦干后立即放在天平上测出物体的质量为32g，物体吸水质量

32g27g=5g

-，算出物体未吸水时的密度为：

3

3

3

27g

= 1.08g/cm

5g

20cm+

1g/cm

m m

m

V V

V

ρ

ρ

===

+

+水

水

水

．