上海位育初级中学物理质量与密度实验检测题(Word版 含答案)

一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题（难）

1．小夏居家实验，利用身边物体测量液体密度。实验器材∶刻度尺、细绳（若干）、橡皮筋、铝块（已知铝的密度为ρ铝）、石块、容器、待测液体。实验步骤如下∶

A ．如图甲，在刻度尺左端扎上橡皮筋，用细绳悬挂刻度尺，调节橡皮筋位置，使刻度尺在水平位置平衡；

B ．如图乙，将悬挂铝块的细绳固定于a 位置并保持不变，记录oa 长度l 1；

C ．如图乙，调节悬挂石块的细绳b 的位置，使刻度尺在水平位置平衡，记录ob 长度l 2；

D ．如图丙，将铝块浸没于待测液体中，调节右侧细绳至c 位置，使刻度尺在水平位置平衡，记录oc 长度l 3；

(1)步骤A 中，橡皮筋相当于______，使刻度尺在水平位置平衡的目的是________； (2)位置c 应在位置b 的_________侧（填“左”或“右”）；

(3)待测液体的密度ρ液=________________（用上述已知量和测量量表示）； (4)若将步骤D 与步骤C 顺序对调，会导致密度测量值偏_____________。

【答案】平衡螺母 可方便测量力臂 左 3

21l l ρ??- ???

铝 大

【解析】 【分析】 【详解】

(1) [1]为使杠杆在水平位置平衡，需要调节橡皮筋位置，因此橡皮筋相当于平衡螺母。 [2]使刻度尺在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，可方便测量力臂。

(2)[3] 将铝块浸没于待测液体中，铝块受到浮力的作用，对杠杆的拉力减小，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知c 应在b 的左侧。

(3)[4]当刻度尺在空气当中平衡时，由杠杆平衡条件可得

12=G l G l 石铝

1

2

=G l G l 铝石 ①

将铝块浸没于待测液体中，此时

()13=G

F l

G l -石铝

浮

3

1

=G l F G l -

石浮铝 带入①式可得

1

3

13

2

121

==G l l G l l l F G G l l l --铝铝浮铝铝 13

21

=Vgl l Vg Vg l l ρρρ-

铝液铝

则

13

3

321

2

2===1l l l l l l l l ρρρρρρ??

-

-

- ???

铝铝液铝铝铝

(4)[5] 若将步骤D 与步骤C 顺序对调，则因石块沾有水，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知，测得的l 2变大，但由

32=1l l ρρ?

?

- ??

?

液铝

可知会导致密度测量值偏大。

2．小明和小丽测量鹅卵石的密度：

(1)小明的测量方法如图A 所示，其步骤：①在测鹅卵石的质量时，他将天平放在水平台面上，再将游码调到“0”刻度线处，发现指针停在如图甲所示的位置。要使天平平衡，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调，调好天平后，他进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图乙所示，鹅卵石的质量为__________g 。②在量筒内注入30mL 的水，将系上细线的鹅卵石没入水中，水面位置如图丙所示，鹅卵石的体积为__________cm 3。③则鹅卵石的密度为__________kg/m 3。

(2)小丽的测量方法如图B 所示，其步骤：a ．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 1；b ．将鹅卵石放在塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 2；c ．用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 3。

①鹅卵石密度的表达式为ρ＝______________（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）

②若在进行测量步骤c 时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ＇，则ρ＇________ρ（选填“＞”、“=”或“＜”）。

【答案】左 22.4 8 2.8×103

12

32

h -h h -h ρ水 = 【解析】 【分析】 【详解】

(1)①[1]在用天平测量矿石的质量时，应将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端的“0”刻度线处。由图甲可知，指针偏右，说明右侧质量偏大，此时应将平衡螺母向左调节。

[2]由图乙可知，鹅卵石的质量为

m =20g+2.4 g=22.4g

②[3]由图丙可知，鹅卵石的体积为

V =38cm 3-30 cm 3=8cm 3

③[4]由m

V

ρ=

得，鹅卵石的密度为 333

322.4g 2.8g /cm 2.810kg /m 8cm

m V ρ=

===? (2)①[5]设正方体塑料块一个面的面积为S ，则鹅卵石受到的浮力为

12F gS h h ρ=-浮水（）

鹅卵石的重力G =mg =F 浮，则鹅卵石的质量为

12m S h h ρ=-水（）

鹅卵石的体积

V =S （h 3-h 2）

故鹅卵石的密度为

()()1212

2332h h S h h m V h h S h h ρρρ--===--水水

②[6]若塑料块上沾上水后，塑料块和鹅卵石的重力增大，排开水的体积增大，但容器中的液面高度不变，即h 2、h 3都不变，故测量的密度不变。

3．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

4．小明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验：

（1）将天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处时，发现指针指在分度盘的左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向（__________）（选填“左”或“右”）调；

（2）在烧杯中倒入适量的酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为106g；再将烧杯中的一部分酱油倒入量筒中，测出烧杯和剩余酱油的总质量如图甲所示，量筒中酱油的体积如图乙所示，则酱油的密度为（__________）kg/m3；

（3）小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平这一量工具也能粗略测量出酱油的密度。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，并用适当的符号表示相应的物理量。

①调好天平，用天平测出空烧杯质量为（__________）；

②将一个烧杯装适量的水，并做标记，_____（已知水的密度为ρ水）； ③（__________）；

④则酱油的密度表达式ρ=（__________）（用上述步骤中的物理量符号来表示）。 【答案】右 1.1×103 m 0 测出总质量为m 1 用另一个空烧杯装酱油至同样标记处，测出烧杯和酱油的总质量m 2 20

10m m m m ρ--水

【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]发现指针指在分度盘的中央零刻度线的左边，说明左侧质量略大，应旋动横梁上的平衡螺母，使之向右移动。

(2)[2]由图甲可知，剩余酱油和烧杯的总质量

m 2=50g+10g+2g=62g

量筒中酱油的质量为

m =m 1-m 2=106g-62g=44g

量筒中酱油的体积为

V =40mL=40cm 3

酱油的密度为

3

333

=1.1g =44g 401cm /cm 1.10kg/m m V ρ=

=? (3)①[3]调好天平，用天平测出空烧杯质量记为m 0。 ②[4]将一个烧杯装适量的水，并做标记，测出总质量为m 1。

③[5]已知空烧杯的质量为m 0，烧杯和加入水的总质量为m 1，所以烧杯中水的质量为m 水=m 1-m 0；根据公式m

V

ρ=

可以求得水的体积为 10

=

m V m m ρρ-=

水

水

水

所以这一步的操作是：用另一个空烧杯装酱油至同样标记处，测出烧杯和酱油的总质量m 2。

④[6]酱油的质量为

m 酱油=m 2-m 0

烧杯内水的体积等于酱油的体积，则酱油的密度表达式

20201010()=

=

=

m m m m m m m m V V

m m ρρρ=

----水

酱油酱油酱油

水

5．利用一个烧杯、天平和适量的水，小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度。 (1)小刚同学使用天平称量物体质量，调节天平横梁平衡时，出现如图甲所示情况，他应向

_____调节平衡螺母使横梁平衡；如果在称量过程中，加到最后一个砝码，出现如图甲所示情况，他应_____，最终测得小石块的质量为52g 。

(2)如图乙所示：

A ．往烧杯中加入适量的水；

B ．把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；

C ．取出小石块；测出此时烧杯和水的总质量为127g ；

D ．往烧杯中加水，直到_____，再测出此时烧杯和水的总质量为140g ； (3)计算出小石块的体积为_____cm 3； (4)计算出小石块的密度为_____kg/m 3；

(5)在一旁观看的小敏同学认为该测量值和真实密度相比明显_____（偏大/偏小），只利用原有实验器材，改进实验步骤，即可消除这一人为偏差，其方法是_____。 【答案】左 取下最小的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡 液面与标记对齐 13 4×103 偏小 测A 图装置的质量利用AD 两图来计算石块体积 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]根据图指针指在分度盘的右侧，指针右偏时向左调节平衡螺母使天平平衡。 [2]如果在称量过程中，出现如图甲所示情况，说明所加的砝码不合适，所以应该取下所加的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡。

(2)[3]为了利用等效替代法得到体积，所以应该往烧杯中加水，直到液面与标记对齐。 (3)[4]小石块的体积为

33

140g -127g

13cm 1g/cm

m V V ρ==

=

=排

石排水

(4)[5]石块的密度为

3352g 4g/cm 13cm

m V ρ=

==石 (5)[6]取出石块时，石块会带出一部分水，使得测得的水的体积偏大，根据公式m V

ρ=，测得的密度偏小。

[7]测A 图装置的质量利用AD 两图来计算石块体积可以避免这一人为偏差。

6．小明发现橙子放入水中会下沉，于是想办法测量它的密度。

（1）将托盘天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移至零刻度线处，调节平衡螺母，直到指针在___，表示天平平衡。

（2）用天平测量橙子质量，天平平衡时砝码和游码的示数如图所示，橙子质量为___g 。小明利用排水法测得橙子的体积为150cm 3，则橙子的密度是_____kg/m 3。

（3）做实验时，小明若先用排水法测出橙子的体积，接着用天平测出橙子质量，这样测得的密度值将比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）小亮不用天平，利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材，也巧妙测出了橙子的密度。请你将他的测量步骤补充完整，已知水的密度为ρ水。 ①用弹簧测力计测出橙子的重力G ； ②___________；

③橙子密度的表达式为：ρ橙=________（用测出的物理量和已知量的字母表示）。 【答案】分度盘的中央 162 1.08×103 偏大 将橙子浸没在水中，读出弹簧测力计的示

数为F

G

G F

ρ-水 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移到零刻度线处，调节平衡螺母，直到指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止； (2)[2]标尺的分度值为0.2g ，橙子的质量

m =100g+50g+10g+2g=162g

[3]橙子的密度

3

333 1.0162g =

==g cm 0kg m 150cm

8 1.810m V ρ=? (3)[4]先用排水法测出橙子的体积，接着用天平测出橙子质量，由于橙子上粘有水，所以测得的质量偏大，根据=

m

V

ρ知，测得的密度偏大； (4)②[5]将橙子浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F ； ③[6]由G mg =橙子的质量为

G m g

=

橙子受到的浮力为

F 浮=

G ﹣F

橙子的体积等于橙子排开水的体积

=F G F

V V g g

ρρ-==

浮排水水 橙子密度的表达式为

=g

G F m V G F G G g ρρρ==--水橙水

【点睛】 固体密度的测量

7．某中学环保小组在长江边取适量河水样品，分别进行了河水密度的测量：

(1)小华把样品带回学校，用天平和量筒做了如下实验：

①将天平放置好，把游码移到零刻度线处，调平衡螺母，直至天平平衡；

②在烧杯中倒入适量的河水样品，测出烧杯和河水的总质量如图甲所示，则烧杯和河水的总质量为________g 。然后将烧杯中的河水部分倒入量筒（如图乙），再用天平测出剩余河水和烧杯的质量为29.7g ，则河水的密度为_____g/cm 3；

(2)小亮把样品带回家，用家里的一台电子秤（如图丙所示）和没喝完的半瓶纯净水，做了如下实验：

①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为1m ，并用笔在瓶身水面位置标记为A ； ②把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，用电子秤测出空瓶的质量为2m ； ③把河水慢慢倒入空瓶中，直至液面与________相平，再用电子秤测出瓶的总质量为

3m ；

④则河水的密度表达式ρ=________（纯净水的密度用ρ水表示）； ⑤小亮测算河水的体积使用的物理方法是________。 A ．控制变量法 B ．等量替代法 C ．类比法

【答案】69.6 1.05 标记位置A 32

m m m m ρ--水

12 B

【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1][2]在甲图中，标尺的分度值是0.2g ，烧杯和江水的总质量是

50g 10g 5g 4.6g 69.6g m =+++=总

倒出江水的质量是

69.6g 29.7g 39.9g m m m =-=-=总剩

由图乙可知，量筒的分度值是1mL ，所以倒出江水的体积是

338mL 38cm V ==

江水的密度是

3339.9g 1.05g/cm 38cm

m V ρ=

== (2)[3][4]由题意可知，此处需要保证倒入江水的体积和瓶中纯净水的体积相同，所以倒入河水直至液面与标记A 相平。瓶中江水的质量是

'32m m m =-

瓶中江水的体积等于瓶中纯净水的体积，即

'

m m m V V ρρ-==

=

水

水

12

水水

江水的密度表达式是

'3232'm m m m m m m V

m m ρρ

ρ--===--水1水

122 小亮测算江水的体积转换为水的体积，使用的方法是等效替代法，故选B 。

8．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。

9．小刚家准备建一栋新房，爸爸买了一堆材料相同的石子，小刚选取一块石子在实验室测它的密度．他先将托盘天平放在水平桌面上，调节天平平衡．

（1）小刚按图甲所示的方法测石子的质量，请指出操作中的两个错误：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________．（2）纠正错误后继续实验，当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡，则此石子的质量为____g．在量筒内装有一定量的水，该石子放入前、后的情况如图丙所示，则石子的体积是_______cm3 ，此石子的密度是___________kg/m3 ．

【答案】用手拿砝码物体放在右盘，砝码放在左盘 23.4 9.0 2.6×103

【解析】

【分析】

【详解】

取放砝码时不能用手拿，应使用镊子来夹取；应按照左物右码的原则来测量；

由图示可知石子的质量为20g+3．4g=23．4g；石子的体积为39 cm3-30 cm3="9" cm3，石子的密度是23．4g/9 cm3= 2．6×103kg/m3．

10．小明准备测量一一只金属螺母的密度.

(1)把天平放在________桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节．

(2)测量中，天平平衡时所加砝码及游码位置如图乙，他继续测出金属螺母的体积为6cm3.螺母密度为 ________g/cm3.

(3) 若没有天平，想用丙图所示弹簧测力计测量该螺母的质量，他________(选填“能”或“不能”)测出该螺母的重力，理由是_____．

(4)小明又利用圆柱形玻璃杯、适量的水、细针和刻度尺，不用天平测量一木块的密度，请你将测量步骤补充完整：

①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0；

②___________________；

③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为h2；

④小木块密度的表达式：ρ木=__________(用测量的物理量和已知量的符号表示，水是密度用ρ水表示)

【答案】水平右 2.6 能见解析将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测

出杯中水的深度为h；h h

h h

-

-

０

２０

ρ水

【解析】

【分析】

【详解】

第一空．为避免误差，使用前应把天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡；

第二空．读图甲可知，指针偏左，说明左侧质量稍大，因此，应将平衡螺母向右侧移动；第三空．读图乙可知，零件的质量为：10g+5g+0.6 g=15.6g，

零件的体积为：V=6cm3，

零件的密度：ρ=m

V

=

15.6g

6cm3

=2.6g/cm3

第四空．用丙图所示弹簧测力计测量该螺母的质量能测出该螺母的重力，理由如下；

第五空．零件的质量m=15.6g=0.156kg,由G=mg得螺母的重力为G=0.156kg?10N/kg=1.56N,弹簧测力计的量程为0~5N，因此可以测量该螺母的质量能测出该螺母的重力，再由

G=mg求出螺母的质量；

实验步骤：

适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度h0.

第六空．将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h2；

第七空．因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水gV排，

设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为：V排=S(h?h0)，

所以G=F浮=ρ水gS(h?h0)，

木块的质量：m=G

g

=ρ水S(h?h0)，

当木块压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2.小木块的体积为：V=S(h2?h0)

小木块的密度：ρ=m

V

=

()

()

S h h

S h h

ρ-

-

０

水

２０

=

h h

h h

-

-

０

２０

ρ水.