初中物理-质量密度的测量专项训练

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专项训练(一) 质量、密度的测量
(限时:25分钟)

1.林红同学在用天平和量筒测量一小块大理石密度的实验过程中:
(1)使用托盘天平前要对天平进行调节，步骤如下:
①组装好天平，把天平放在水平工作台面上;
②把游码置于标尺左端的零刻度线处;
③调节天平的 ，使天平横梁水平平衡。
(2)用调好的天平测大理石的质量，当右盘中所加砝码和游码位置如图ZX1-1甲所示时，天平平衡，则此大理石的质量
是
g。在量筒内装有一定量的水，该大理石放入前、后的情况如图乙所示，则大理石的体积是 cm3，此大
理石的密度是 kg/m3。

图ZX1-1
(3)大理石放入水中时会吸水，则用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或
“一样大”)。
2.林红同学为了测量某物体的密度，设计了如下实验方案:
A.如图ZX1-2甲所示，将适量水倒入量筒内，读出其体积V1;
B.如图乙所示，用细线将物体系住浸没在水中，读出其体积V2;
C.如图丙所示，将物体从水中取出，用天平测出物体的质量m;
D.计算物体的密度。

图ZX1-2
(1)小勇同学提醒林红，在图丙中操作有误，这个错误是 。
(2)林红改正错误后，天平所加砝码和游码位置如图丁所示，则物体质量是 g。
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(3)小勇再次提醒林红，如果不考虑细线的体积，这样测量的密度结果比真实值要 (选填“偏大”“相等”或
“偏小”)，原因是 。
3.林红同学想知道所喝的早餐奶的密度，于是到实验室用器材进行了测量。
(1)林红利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶的密度过程如下:
①将天平放在水平桌面上，游码放在标尺左端的零刻度线处，调节 ，使指针指在分度盘的中线处，这时
横梁平衡;
②在烧杯中倒入适量的早餐奶，用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76.2 g;将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中，
如图ZX1-3甲所示，则量筒内早餐奶的体积是 cm3;

图ZX1-3
③再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量，砝码和游码的示数如图乙所示，则量筒中早餐奶的质量为 g;
④经过计算可知，早餐奶的密度为ρ= g/cm3。
(2)实验中林红想如果没有量筒应该也可以完成实验，思考了一会儿后，她利用天平、水(水的密度用ρ水表示)、烧杯
测量早餐奶的密度，操作过程如下:
①用天平测出烧杯的质量m0;
②用天平测出烧杯和装满水的质量m1;
③用天平测出烧杯和装满早餐奶的质量m2。
请你根据林红测得的物理量写出早餐奶密度的表达式ρ= (用字母表示)。
4.林红同学在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)因矿石体积较大，放不进量筒，因此她利用一只烧杯，按如图ZX1-4所示方法进行测量，矿石的体积是 cm3。

图ZX1-4
(2)用托盘天平已经测得矿石的质量是175 g，则矿石的密度是 kg/m3;从图A到图B的操作导致密度的测量值
比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)在使用已调节好的托盘天平，按规范的操作来称量矿石的质量时，通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点，
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这时应该 。
A.向左调平衡螺母
B.往右盘中加砝码
C.从右盘中取出最小的砝码，向右移动游码
5.林红同学用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度，实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺零刻度线处，发现指针静止时偏向分度盘的右侧，要使横梁在水平位置平
衡，应将平衡螺母往 (选填“左”或“右”)调。用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是32 g和空烧杯的质量
是90 g。
(2)如图ZX1-5甲所示，把鹅卵石轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用笔在烧杯壁记下此时水面位置为O点，然后
放在天平左盘，天平再次平衡时情况如图丙所示，则杯、水和鹅卵石的总质量为 g。

图ZX1-5
(3)将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号O点，如图乙所示，用天平测出杯和水的总质量
为142.4 g，此时杯中水的体积为 cm3。
(4)根据所测数据可以计算出鹅卵石的密度为 g/cm3。
(5)由于取出鹅卵石时会有水带出，将导致所测密度偏 。
6.林红同学用天平、大烧杯、小烧杯和水来测量一石块的密度。

(1)在使用天平前要对天平进行调节，请将下列各步骤前的字母按照正确的顺序排列 。
A.组装好天平，把天平放在水平台面上
B.调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡
C.把游码置于标尺的零刻度线处
(2)天平调平后，林红测出了石块的质量，如图ZX1-6甲所示，石块的质量m= g。

图ZX1-6
(3)因为石块较大，不能直接放入量筒中，林红用以下方法测量石块的体积，操作步骤如下:
A.测出空的小烧杯的质量15.0 g;
B.把装满水的大烧杯和空的小烧杯按如图乙所示放置;
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C.把石块缓缓浸没入大烧杯中，大烧杯中部分水溢进小烧杯;
D.待溢出的水全部滴入小烧杯后测出小烧杯的总质量是34.4 g。
(4)林红计算出石块的密度ρ石= kg/m3。
(5)小月认为林红测量体积的方法麻烦，她认为可以把小烧杯中溢出的水倒入量筒中，直接读出石块的体积。你认为采
用 的方案可以使测量误差更小。
(6)林红整理实验器材时发现，天平的右盘有一个缺角，则测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“仍然准
确”)。
(7)林红在实验中找到了自信，她用一只有颈的圆柱形塑料饮料瓶和一桶水、一把刻度尺就巧妙地测出了食用油的密度。
她的操作步骤如下:
A.剪去饮料瓶的上部，保留圆柱部分，测出圆柱的直径d;
B.瓶中放入几个石块和少量水，使水没过石块，将它放入水桶中，使它浮在水面上，测量露出水面的瓶高h1;
C.在瓶内注入一些待测的食用油，测量瓶内水面上的油层厚度H;
D.再次将瓶子放入水桶中，使它浮在水面上，测量露出水面的瓶高h2;
①林红为什么要在瓶中放入石块? ;
②倒入瓶中的食用油的体积是V= ;食用油的密度ρ油= 。(用实验中的物理量d、h1、h2、H和
水的密度ρ水及π表示)
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参考答案
1.(1)平衡螺母 (2)43.2 15 2.88×103 (3)偏大

[解析] (3)大理石放在水中时会吸水，使得测出的大理石和水的总体积V2减小，而小石块的体积V=V2-V1，从而使得大
理石的体积测量值偏小，根据ρ=𝑚𝑚可知，密度测量值偏大。
2.(1)在称量过程中调节平衡螺母
(2)33.4
(3)偏大 由于先测体积，物体从水中取出后沾有少量水，使测得的质量偏大。
3.(1)①平衡螺母 ②40 ③42 ④1.05 (2)𝑚2-𝑚0𝑚1-𝑚0ρ水
[解析] (2)水的体积V水=𝑚1-𝑚0𝑚水，早餐奶的体积V奶=V水，早餐奶的密度ρ奶=𝑚奶𝑚奶=𝑚2-𝑚0𝑚1-𝑚0𝑚水=𝑚2-𝑚0𝑚1-𝑚0ρ水。
4.(1)70 (2)2.5×103 偏小 (3)C
5.(1)左 (2)161.6 (3)52.4 (4)2.5 (5)小
[解析] (3)将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号O点，用天平测出杯和水的总质量为142.4
g，此时，杯中水的体积V水=𝑚水𝑚水=𝑚总-𝑚杯𝑚水=142.4g-90g1g/cm3=52.4 cm3。(4)第一次加入水的体积
V
水

1=𝑚水1𝑚水=𝑚总1-𝑚石-𝑚杯𝑚水=161.6g-32g-90g1g/cm3=39.6 cm3，由题意知，鹅卵石的体积等于加入水的体积，则V=V水-V水1
=52.4 cm3-39.
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cm3=12.8 cm3，鹅卵石的密度ρ=𝑚石𝑚=32g12.8cm3=2.5 g/cm3。(5)用此方法测量鹅卵石的体积时，由于取出鹅卵石时会有水
带出，使测得鹅卵石的体积偏大，从而使计算出的密度值偏小。

6.(1)ACB (2)58.2 (4)3.0×103 (5)林红 (6)仍然准确
(7)①使饮料瓶能够竖直漂浮在水面上 ②πd24H h1-h2Hρ水
[解析] (7)①在瓶中放入几个小石块，是为了使饮料瓶能够竖直漂浮在水面上。②设瓶子的横截面积是S，高度是h，
瓶子漂浮在水面上，根据漂浮条件和阿基米德原理得，
F浮=ρ水gS(h-h1)=G水+石块①，

在瓶内注入一些待测的食用油，测量瓶内水面上的油层厚度H，则倒入油的体积V油=SH=πd24H，
倒入油的重力G油=ρ油V油g=ρ油SHg②，再次将瓶放入水桶中，测量露出水面的瓶高为h2，
瓶子漂浮在水面上，根据漂浮条件和阿基米德原理得:
F'浮=ρ水gS(h-h2)=G油+G水+石块③，
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由③-①得，ρ水gS(h1-h2)=G油④，
②④联立解得，ρ油=h1-h2Hρ水。