最新人教版八年级上册物理 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．“五一节”期间，李老师去重庆矿石公园游玩时拾到了一块具有吸水性的小矿石（ρ

石

>ρ水）并带回了学校，同学们对这块小矿石很好奇，于是李老师提议大家用学过的物理知

识来测量它的密度。老师为同学们提供了以下器材：天平（含砝码）、量筒、细线、水、烧杯等。

（1）方案一：小方同学利用天平和量筒来测量小矿石的密度，主要实验步骤如下： ① 调节天平时，先将天平置于_____桌面上，把游码移到称量标尺左端零刻度线处，指针静止时的位置如图甲所示。此时应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，直到天平平衡；

② 将小矿石放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，小矿石的质量m 为_____g ；

③ 在量筒中倒入适量的水，然后用细线拴住小矿石缓慢浸没入水中，放入小矿石前、后水面如图丙所示，由此可知，小矿石的体积为_____cm 3； ④ 该小矿石的密度为_____kg/m 3；

（2）方案二：小东同学在小方同学的实验基础上，利用图丁所示的实验器材，按以下的步骤也测出了这块小矿石的密度。

① 将烧杯中装入适量的水，用天平测出杯和水的总质量为 m 1；

② 将量筒中已浸没足够长时间的矿石提出，迅速将矿石表面的水擦去并浸没在图丁的水中（石块未接触烧杯底且水未溢出），天平平衡时示数为m 2；

③ 矿石密度的表达式ρ石＝_____ （用m ，m 1，m 2及水的密度ρ水表示）；

（3）不计细线的影响，上述两种测量方案中，误差相对较小的是方案_____（选填“一”或“二”）。若用另外一种方案，则密度的测量值跟准确值相比会偏_____（选填“大”或“小”）。

【答案】水平 左 39 15 32.610? 21

-m m m ρ水 二 大

【解析】 【详解】

(1)[1][2]调节天平时，先将天平置于水平桌面上；从图甲可以看到，指针往右偏，说明右端较重，此时应将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。

[3]从图乙可以看到，小矿石的质量是

35g 4g 39g m =+=

[4]从图丙可以看到，小矿石的体积是

345mL -30mL 15mL 15cm V ===

[5]该小矿石的密度是

333339g 2.6g/cm 2.610kg/m 15cm

m V ρ=

===? (2)[6]由题意可知，当矿石放入烧杯后排开水的质量是

21-m m m =排

所以排开水的体积是

21

-m m V ρ=

排水

矿石完全浸没，所以V V =矿石排，矿石的密度是

21

-m m

V m m ρρ==水石石

(3)[7][8]在方案一，把矿石放入量筒内水中时，因为矿石吸水，所以导致测量出的矿石的体

积偏小，根据m

V

ρ=

可知，计算出的矿石密度偏大，方案二中矿石在水中浸泡过，不再有此种情况，所以方案二测量值更准确。

2．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

【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

3

23

48g ==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 。

3．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甲所示，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；

(2)如图乙是正确测量A 的质量时使用砝码情况和游码的位置，其质量为______g ；如图丙是用量筒测量物块A 体积时的场景，则它的体积是______cm 3，密度为______kg/m 3； (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1m ；

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2m ；

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）。 【答案】左 39 5 37.810? 悬浮 12

m m V

- 【解析】 【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m

V

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12

m m V

ρ-=算出液体的密度即为物B 的密度。 【详解】

(1)[1]在调节天平时，发现指针如图甲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)[2]图乙中看出，砝码的质量为20g 、10g 、5g ，游码所对刻度值为4g ，物体的质量为砝码质量加上游码指示的质量，因此石块的质量为

A 20g 10g 5g 4g 39g m =+++=

[3]图丙量筒中水的体积为10mL ，放入物体

A 后水的体积变为15mL ，则物体A 的体积为

3A 15mL 10mL 5mL 5cm V =-==

[4]则物体A 的密度

333

A A 3

A 39g 7.8g/cm 7.810kg/m 5cm m V ρ=

===? (3)①[5]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，即将物体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。

④[6]实验过程中倒出部分的液体质量为12m m -，倒出部分液体的体积V ，则液体的密度

12

m V V

m m ρ-=

= 即物体B 的密度12

m m V

ρ-=。 【点睛】

重点是测量固体密度的实验，注意实验中的细节问题，如调节天平的平衡、质量的读数，特别是游码读数应以左侧为准、量筒中液面的读数方法等，都是常考到的内容，注意多练习，多总结。

4．清清太湖水孕育了世代苏州人，爱动脑筋的小红想知道太湖水的密度究竟有多大，于是她舀取了一些太湖水，在学校实验室找了下列器材：天平及砝码，量筒（刻度清晰但没有数字），烧杯，铜块（己知它的密度为1ρ），细线；利用这些器材按下列步骤测出了太湖水的密度，请你帮小红完善实验探究过程或做部分数据处理：

(1)把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，指针偏向分度盘中线左侧，此时应向______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平横梁平衡； (2)用天平测出铜块的质量1m ；

(3)在量筒内倒入适量的太湖水，用细线拴住铜块，将它缓慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A ，然后取出铜块∶

(4)在烧杯内倒入适量的太湖水，用天平测出水和烧杯的总质量2m ； (5)______________；（请写出这一步的操作方法）

(6)用大平测量烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量3m 、砝码和游码位置如图所示，则

3m =_________g ；

(7)计算太湖水密度的表达式为ρ=_______（物理量用题中符号表示）；某次测量中测

得，1m =133.5g ，2m =91.4g ，3m =76.2g ，已知33

8.910kg/m ρ=?1∶则可算得

ρ=____kg/m 3；根据以上实验方案，小红测出的太湖水密度比真实值_______。（选填

“偏大”、“偏小”或“不变”）

【答案】右 将烧杯中的水倒入量筒中， 直至标记A 处 47.4 23

11

·m m m ρ- 31.01310? 偏大 【解析】 【分析】

【详解】

(1)[1]调节天平横梁平衡时，指针偏向分度盘中线左侧，此时应将平衡螺母向右调节，直到指针在分度盘的中央。

(5)[2]铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积，根据m

V

ρ=

表示出物体的体积，也就是排开水的体积，将烧杯中的水倒入量筒中的标记处，烧杯中水减少的质量等于铜块排开水的质量，故用天平测出水和烧杯的总质量m 2后，需要将烧杯中的水倒入量筒中， 直至标记A 处。

(6)[3]由图可知烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量

320g 20g 5g 2.4g 47.4g m =+++=

(7)[4]铜块的体积等于排开水的体积，由m

V

ρ=

可得 1

1

m V V ρ==

铜排

烧杯倒入量筒中水的质量

23m m m =-

则太湖水的密度

2323

1

1

11

·m m m m m m V m ρρρ--=

== [5]代入数据可得

3333231191.4g 76.2g

8.910kg/m 1.01310kg/m 133.5g

m m m ρρ--=

=??≈? [6]由于取出铜块时带着水，使得体积偏大，倒入的水偏多，使得水的质量偏大，根据

m

V

ρ=可知密度偏大。

5．小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度。

①把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度处，出现了如图甲所示的情况。他应将平衡螺母向_______调节，使天平平衡。

②天平再次平衡后，所用砝码和游码的位置如图丙所示，则小军称量的石块的质量是_______ g 。 ③如图丁所示：

a ．往烧杯中加入适量的水．把小石块浸没。在水面到达的位置上作标记；

b ．取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g ；

c ．往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为183g ；

d ．计算出小石块的体积为_______cm 3。

④可以用密度公式算出小石块的密度约为_______g/cm 3。（结果保留两位小数） ⑤小军做完实验后经过认真分析发现，采用上述的测量方法会导致石块的密度测得值比真实值____。（选填“偏大”“偏小”“不变”）理由是： ______。

【答案】右 74.3 30 2.45 偏小 在把石块从水中取出时，石块上有附着的水，向烧杯中加水直到标记处，所加水体积大于石块排开水的体积，所测量石块的体积偏大，由密度公式可知，所测石块的密度偏小。 【解析】 【分析】 【详解】

[1] 由图甲所示可知，天平指针偏向分度盘的左侧，应向右调节平衡螺母，使天平平衡。 [2] 由图丙所示可知，石块的质量为

50g g 3.4g 73.4g m =+20+=石

[3]小石块排开水的质量为

183g 153g=30g m =-排

所以小石块的体积为

3

3

30g 30cm 1g cm m V V ρ==

=

=排

石排水

[4]根据密度公式可算出小石块的密度为

3373.4g

2.45g cm 30cm

m V ρ=

=≈石石

[5][6] 在把石块从水中取出时，石块上有附着的水，向烧杯中加水直到标记处，所加水体积大于石块排开水的体积，所测量石块的体积偏大，由密度公式可知，所测石块的密度偏小。

6．学校某实验小组为了测量茶油的密度，进行以下实验：

(1)把天平放在水平桌面上，将游码移到称量标尺的_____处，调节平衡螺母，使天平平衡；

(2)用调节好的天平测量茶油和烧杯的总质量，操作情景如图甲所示，错误之处是_____； (3)在老师的指导下，重新调节好天平，他们称得茶油和烧杯的总质量为60g ，然后将一部分茶油倒入量筒中，如图乙所示，再将烧杯放在天平上，称得剩余茶油和烧杯的总质量如图丙所示，由此可知：量筒中茶油的体积是_____cm 3，量筒中茶油的质量是_____g ，茶油的密度是_____g/cm 3。

【答案】零刻度 测量时调节平衡螺母 32 28.8 0.9 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]把天平放在水平桌面上，将游码移到称量标尺的零刻度线处，调节平衡螺母，使天平平衡。

(2)[2]在使用天平称量物体的质量时，通过增减砝码和移动游码使天平平衡，不能再移动平衡螺母。所以图中错误之处是测量时调节平衡螺母。 (3)[3]由图知，量筒的分度值是2mL ，所以量筒中茶油的体积是

V =32mL=32cm 3

[4]图丙中，砝码质量30g ，游码对应的刻度值1.2g ，所以剩余茶油和烧杯的总质量

30g ＋1.2g=31.2g

因此量筒里茶油的质量是

m =60g?31.2g=28.8g

[5]则茶油的密度

3328.8g 0.9g/cm 32cm

m V ρ=

==

7．小聪同学在江边捡到一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量它的密度。

(1)如图甲所示，小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是_________ (2)小聪纠正错误后，正确测量出了鹅卵石的质量，如图乙所示，则鹅卵石的质量为_________g

(3)小聪将鹅卵石放入盛有50mL 水的量筒中，静止时液面如图丙所示，则鹅卵石密度为_________kg/m 3，若鹅卵石掉了一半，则剩下的鹅卵石的密度为_________kg/ m 3。 (4)小聪根据所测数据，在图丁上描出一个对应的点A ，接着他又换用另一石块重复上述实验，将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B ，若ρA 、ρB 分别代表鹅卵石和另一石块的密度，则ρA _________ρB （选填“﹥”、“=”或“﹤”）

【答案】没有将游码移到标尺左端的零刻度线处 27 2.7×103 2.7×103 > 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]调节天平横梁平衡时，应先把游码移到标尺左端的零刻度，再调节平衡螺母，由图甲可知，小聪在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是游码没有移到标尺左端的零刻线处。 (2)[2]由图乙知，天平标尺的分度值为0.2g ，鹅卵石的质量

m ＝20g ＋5g ＋2g ＝27g

(3)[3]由图丙知，量筒的分度值为2mL ，鹅卵石放在量筒后读数为60ml ，所以鹅卵石的体积

V ＝60mL?50mL ＝10mL ＝10cm 3

所以鹅卵石的密度

333

327g 2.7g/cm 2.710kg/m 10cm

m V ρ=

===? [4]若鹅卵石掉了一半，物质种类、状态和温度没有变化，密度不变，则剩下的鹅卵石的密度还是2.7×103kg/m 3。

(4)[5]同种物质的质量与体积的比值为一个定值，即质量与体积的图象为一条过原点的直线，根据A 、B 两个点分别做出图象，如图所示：

由图可知，当体积相同时，A 的质量大于B 的质量，故ρA ＞ρB 。

8．小明测量南京雨花石的密度，进行了如下实验：

(1)将天平放在________桌面上，游码放在标尺左端零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，应将天平的平衡螺母向________端调，使横梁平衡．

(2)如图乙所示，雨花石的质量为________g ．

(3)将雨花石放入盛有适量水的量筒中，测得其体积为10 cm 3，则雨花石的密度是______________kg/m 3；适量水的含义是____________________________． (4)若石块磨损，测得的密度值________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)． (5)根据所测数据，在图丙中描出一个对应的点A ，接着他又换用另一石块重复了上述实验，将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B ，若ρA 、ρB 分别代表雨花石和另一石块的密度，则ρA ________(选填“＞”“＝”或“＜”)ρB ．

【答案】水平 左 31.4 3.14×103 能浸没石块，且不超过量筒的最大测量值 不受影响 < 【解析】 【分析】 【详解】

（1）由将天平放在水平桌面上，游码放在标尺左端零刻度线处；

图甲可知，测量前指针偏向分度盘的右侧，说明右盘偏重，应将天平的平衡螺母向左移动，直到指针指在分度盘的中央； （2）如图乙所示，标尺的分度值是0.2g ， 雨花石的质量：20g 10g 1.4g=31.4g m =++； （3）测得其体积为10 cm 3，则雨花石的密度是：

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

m V ρ=

==?； 理解量筒中加入适量水的含义：最少水量应是物体放入量筒后能完全浸没，最大水量指放入物体后量筒中的水上升的高度不超过量筒的最大刻度值．

（4）密度是物质的特性，与质量或体积无关，所以若石块磨损，密度不变，测得的密度值不受影响．

（5）同种物质的质量与体积成正比，即质量与体积的图象为一条过原点的直线，根据AB 两个点分别做出图象，如图所示：

由图可知，当体积相同时，B的质量大于A的质量，由

m

V

ρ=可得，

A B

＜

ρρ．

【点睛】

重点是测量固体密度的实验，除了掌握实验过程和密度的计算外，注意实验中的细节问题，如调节天平的平衡、质量的读数，特别是游码读数应以左侧为准、量筒中液面的读数方法等，都是常考到的内容，注意多练习，多总结．

9．有一松木块可以漂浮在水中,小王用天平、量筒和水等器材测量这块松木块的密度,实验步骤如下：

①用天平测出松木块的质量m，天平的示数如图；

②向量筒中倒入V1=50mL的水；

③用细线系住松木块,放入量简，用铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达V2=54mL处；

④取出松木块,水面降到了V3=48mL处；

⑤小王认为松木块体积测量不够准确,松木块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积，于是又向量筒中加水到50mL处，将刚才取出的松木块表而吸附的水清除后,再次没入量筒的水中，此时水到达V4=55mL处。

（1）请你分析在步骤④中，水面未回到50mL处的原因是____________。

（2）请你根据小王的实验思路，计算出松木快的密度为__________ g/cm3。

【答案】松木块吸附了2ml的水0.84g/cm

【解析】

【分析】

松木块具有吸水性，测松木块体积时应该先让松木块吸收水一定时间后测量，利用密度公

式

m

V

ρ=即可得到松木块的密度。

【详解】

(1)[1]水面未回到50mL 处的原因是松木块吸附了2mL 的水；

(2)[2]由实验步骤①可从天平上读出松木块的质量m=4.2g ，由实验步骤②③④⑤可得松木块的体积为：

34155ml 50ml 5ml 5cm V V V =-=-==，

根据密度公式m

V

ρ=

可的松木块的密度为： 33

4.2g

0.84g/cm 5cm

ρ=

=。

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____cm 3,得出物体的密度为________kg/m 3. （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/cm 3 【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33340cm 20cm 20cm -=，得出物体的密度为

333327g =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

32g 27g=5g -，算出物体未吸水时的密度为：

33327g

= 1.08g/cm 5g 20cm +1g/cm m

m m V V V ρρ=

=

=++

水水

水

．