人教版物理八年级上册 质量与密度实验(培优篇)(Word版 含解析)

一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题（难） 1．小明欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：

(1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺左端的零刻线处，指针在分度盘的位置如图

甲所示，应将平衡螺母向____________调节，使天平平衡； (2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右

盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示，则烧杯和水的总质量为______________g； (3)如图丙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没

有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g，则矿石的体积为______cm3； (4)如图丁所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示

的质量值总和为174g，则矿石的密度为_____________kg/m3； [拓展]小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子（杯壁厚度不计）和一桶水也测

出了矿石的密度。步骤如下，请把她步骤补充完整并写出矿石密度的表达式：

①将装有适量水的杯子放入桶内的水中，使杯子竖直漂浮在水面上，如图1所示，用刻度尺测得杯子外侧浸入深度为h1、杯内水深为h2； ②把矿石投入杯内水中，杯子继续竖直漂浮在水面上，如图2所示，此时测得______________和杯内水深为h4；

③已知水的密度为ρ水，则矿石密度表达式是_________________。 【答案】左 124 20 32.510 杯子外侧浸入深度为h3 31 42hhhh水 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]从图甲可以看到，指针往右偏，说明右边较重，这时应该将平衡螺母向左调，使天平

平衡。 (2)[2]从图乙可以看到，烧杯和水的总质量是

100g20g4g124gm

烧杯和水的总质量是124g。 (3)[3]由题意可知，矿石受到的浮力大小是

0.144kg-0.124kg9.8N/kg0.196NF

浮

根据阿基米德原理可知，矿石的体积是

-53333

0.196N210m20cm1.010kg/m9.8N/kgFVg

浮

矿水

矿石的体积是320cm。 (4)[4]由题意可知，矿石的质量大小是

174g-124g50gm矿

根据mV可知，矿石的密度是

3333

50g2.5g/cm2.510kg/m20cmmV矿

矿矿

矿石的密度是332.510kg/m。 [5][6]把矿石投入杯内水中，杯子继续竖直漂浮在水面上，如图2所示，此时测得杯子外侧

浸入深度为h3，和杯内水深为h4；设厚底薄壁圆柱形杯子的底面积是S，从图1和图2可知道，矿石的体积是

42-VShSh矿

从图1可知，装有适量水的杯子总重力大小是

1111GFgVgSh浮水水

从图2可知，装有矿石的杯子总重力大小是

2232GFgVgSh浮水水

那么矿石的质量是

2131

--GGmShShg矿水水

那么矿石的密度是 31

42

--mhh

Vhh



矿水

矿矿

矿石的密度是3142--hhhh水。

2．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mV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________________（已知水的密度为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

，则__________



（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】1.95 小 所测体积偏大 2131--hhhh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

7.80cm1.95cm4d

[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 mV

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

11GFgV碗浮水排

当在塑料碗中加硬币后，可得到

22GFgV碗和硬币浮水排

两式相减可得 

212121----5GGFFgVVgShhG碗碗和硬币浮浮水水硬币排排

那么一个硬币的质量是 21-5GShh

mg硬币水硬币

从题中条件还可以知道，1个硬币的体积是 31-5hhS

V硬币

硬币密度是

2131

--mhh

Vhh

硬币

硬币水硬币

[5]先进行步骤c，这时水面是h3，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h1，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h2，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mV可知，测得硬币的密度'。

3．学习了密度知识以后，小明和小华用如下实验测盐水的密度：

(1)将天平放在水平桌面上，把游码移到零刻线处，发现指针位置如图甲所示，要使横梁在

水平位置平衡，应将平衡螺母向_____移动； (2)他们用天平测出空烧杯的质量为24.4g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的

总质量如图乙所示，将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，盐水的体积如图丙所示，则烧杯中盐水的质量为_____g，盐水的密度为_____kg/m3，他们用这种方法测出的盐水密度会_____（选填“偏大”或“偏小”）； (3)小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出盐水的密度。于是小华添加两个

完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整。 ①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；

②将一个烧杯_____，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；

③用另一个烧杯装满盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量为m2；

④则盐水的密度表达式ρ＝_____（已知水的密度为ρ水）。

【答案】右 45.2 1.13×103 偏大 装满水 2010mmmm水 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]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)[2]由图甲可知，烧杯与盐水的总质量

50g+10g+5g+4.6g69.6gm总＝＝

量筒中盐水的质量 69.6g24.4g45.2gmmm总杯＝﹣＝﹣＝

[3]由图乙所示量筒可知，量筒中盐水的体积

340ml40cmV＝＝

盐水的密度

3333

45.2g1.13g/cm1.1310kg/m40cmmV

[4]当将烧杯中的液体倒入量筒中，会有液体沾在烧杯壁上，而倒不干净，因此所测的体积

会偏小，根据公式mV得，测得的密度比真实值偏大。 (3)[5][6]小华不小心将量筒打碎了，用天平也能测量出盐水的密度：①调好天平，用天平测

出空烧杯质量为m0。②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为1m，则水的质量

10mmm水＝﹣

由mV可求得，水的体积 10mmV

水 ③用另一个烧杯装满盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量为2m，则盐水的质量

20mmm盐水＝﹣ 烧杯内水的体积等于盐水的体积。④则盐水的密度表达式