最新北师大版物理八年级上册 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．小明和小亮都很喜欢喝绿茶饮料，学完了密度知识后他们分别用不同的方法测量饮料的密度。

(1)小明的实验操作如下：

①把天平放在_____上，将_____拨至标尺左端的零刻度线处，并调节_____使天平平衡；

②把饮料倒入烧杯中一部分，用天平测出烧杯和饮料的总质量是93.8g；

③把烧杯中的一部分饮料倒入量筒中，如图甲所示，饮料的体积是_____cm3；

④用天平测出烧杯和剩余饮料的质量，如图乙所示，量筒内饮料质量是_____g，饮料密度是_____kg/m3；

(2)小亮用量筒、小试管、水、记号笔测出了饮料的密度，请将实验步骤补充完整：

①在量筒中倒入适量的水，将小试管放入量筒中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对的刻度V1；

②在试管内倒入适量的水，先用记号笔记录试管内水面的位置，然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对应的刻度V2；

③将试管中的水倒尽，_____，然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对的刻度V3；

④饮料密度的表达式：ρ饮料=_____。（用已知量和测量量符号来表示，已知水的密度为ρ水

）

【答案】水平台游码横梁两端的平衡螺母 60 62.4 1.04×103再向试管中倒入饮料

直到标记处31

21

V V

V V

-

-

?ρ水

【解析】

【分析】

【详解】

(1)①[1][2][3]在调平天平时，应把天平放在水平台上，将游码拨至标尺左端的零刻度线处，并调节横梁两端的平衡螺母使天平平衡。

③[4]由图甲知，饮料的体积是60mL=60cm3。

④[5]由图乙知，烧杯及剩余饮料的质量为31.4g，则量筒内饮料的质量

m =93.8g-31.4g=62.4g

[6]饮料的密度

333

3

62.4g 1.04g/cm 1.0410kg/cm 60cm m V ρ=

===? (2)③[7]小亮是利用浮力来推导物体的密度。步骤一可求出小试管的质量，结合物体的浮沉条件及阿基米德原理知，当试管漂浮在水中时，试管的重力

G 1=F 浮1=ρ水gV 1

即试管的质量

1

111gV G m V g g

ρρ=

==水水 步骤二可求出倒入小试管中的水的体积，倒入适量水后，试管漂浮，则小试管和试管中的水的质量

2

222gV G m V g g

ρρ=

==水水 那么小试管中水的质量

m 水=m 2-m 1=ρ水V 2-ρ水V 1=ρ水(V 2-V 1)

其体积

2121()

m V V V V V ρρρ-===-水

水水水水

所以步骤三也应向试管中倒入饮料直到标记处，使倒入的饮料体积与倒入小试管中的水的体积相等，此时饮料的质量

m 饮料=ρ水V 3-ρ水V 1=ρ水(V 3-V 1)

④饮料的密度

31331

2121

()=

=V V m V V V V V V V ρρρ--=--水饮料水水

2．为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙、丙三种不同的金属做实验。实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙或丙）金属在不同体积时的质量。下表记录的是实验测得的数据。

(1)分析上表中的实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是__________ ；

(2)分析比较实验序号___________在体积相同时的质量关系，可得出的初步结论是：相同体积的不同金属，它们的质量是不相同的；

(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据，可得出的结论是：

（a）_____________ ；

（b）_____________ 。

【答案】同种物质，质量与体积成正比 1、4、7或2、8或3、6 分析表一或表二或表三，同种物质，质量与体积的比值相同分析表一和表二和表三，不同种物质，质量与体积的比值不同

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]分析表一、二、三可知，同种物质，质量与体积成正比。

(2)[2]比较实验序号1、4、7或2、8或3、6可得：相同体积的不同金属，它们的质量不相同。

(3)[3][4]分析表一、二、三知，各表中的金属的质量与体积之比分别为27、78、89，所以可得出结论是：同种物质，质量与体积的比值相同；不同种物质，质量与体积的比值不同。

3．为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙、丙三种不同的金属做实验。实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙或丙）金属在不同体积时的质量。下表记录的是实验测得的数据。

表一（甲金属）

表二（乙金属）

表三（丙金属）

(1)分析上表中的实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是_________；

(2)分析比较实验序号_________在体积相同时，不同金属的质量关系，可得出的初步结论是：相同体积的不同金属，它们的质量是不相同的；

(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据，可得出的结论是：

(a)_________；

(b)_________；

(4)由以上分析可初步认为_________表示物质的一种特性，为此我们引入_________概念。【答案】同种物质，质量与体积成正比 1、4、7或2、8或3、6 分析表一或表二或表三，同种物质，质量与体积的比值相同不同种物质，质量与体积的比值不同质量与体积的比值密度

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]分析表一、二、三可知，同种物质，质量与体积成正比。

(2)[2]比较实验序号1、4、7或2、8或3、6可得：相同体积的不同金属，它们的质量不相同。

(3)[3][4]分析表一、二、三知，各表中的金属的质量与体积之比分别为27、78、89，所以可得出结论是：同种物质，质量与体积的比值相同；不同种物质，质量与体积的比值不同。

(4)[6][7]由以上分析可知，质量与体积的比值表示物质的一种特性，为此引入了密度的概念。

4．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

3333 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

5．小王同学在溪边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。

(1)他设计了下列实验步骤：

①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m ；

②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V 1＝15ml ； ③根据密度的公式，算出鹅卵石的密度ρ；

④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V 2。 他应采用正确的实验步骤顺序为_______（选填下列选项前的字母）； A ．①②④③ B ．①②③④ C ．②③④① D ．②③①④ (2)如图甲所示，小王在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是_______；

(3)小王纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示，鹅卵石的质量为___g ，由图丙和丁可知鹅卵石的体积是____cm 3，计算鹅卵石的密度为_______g/cm 3；

(4)若鹅卵石磨损后，它的密度将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部_______，若小王在图丙中读数正确，图丁读数时视线俯视，所测得鹅卵石的密度将_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】A 调平时游码没有归零 27 10 2.7 不变 相平 偏小 【解析】 【分析】

(1)用天平测量固体密度（大于水的密度）的步骤：天平放在水平面上，游码归零，调节天

平的横梁平衡；用天平测量固体的质量；量筒中倒入适量的水，测量水的体积；把固体浸没在水中，测量水和固体的总体积；根据密度公式，计算固体的密度；

(2)在称量物体的质量之前，要调节天平的平衡螺母使横梁平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；在称量物体的过程中，要增减砝码或移动游码来使天平的横梁平衡；

(3)鹅卵石的质量由砝码的质量和游码所对的刻度值之各读出；鹅卵石的体积由量筒中水的体积和放入鹅卵石后的总体积算出，最后算鹅卵石的密度；

(4)密度是物质本身的一种特性，与质量和体积无关；

(5)用量筒量取液体时，量筒要放平，读数时视线应与凹液面的最低处相平；如果仰视液面，读数比实际偏小，若俯视液面，读数比实际偏小；据此结合密度公式进行分析解答。【详解】

(1)[1]测固体的密度时，应先测固体的质量、再测固体的体积，正确的实验步骤顺序为：

①用调节好的天平测出矿石的质量m；

②向量筒中倒进适量的水，测出这些水的体积V1；

④将鹅卵石浸没在置筒内的水中，测出鹅卵石和水的总体积V2；

③根据密度的公式，求出鹅卵石的密度ρ；

故选A；

(2)[2]托盘天平使用时，首先要调节横梁平衡，在调节横梁平衡前，要用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处，而在图示调节横梁平衡的过程中，游码仍在标尺的中间，没有移到标尺左端的零刻线处；

(3)[3]由图知，标尺的分度值为0.2g，砝码的质量为20g、5g，游砝所对的刻度值为2g，则鹅卵石的质量：

20g5g2g27g

m=++=；

[4]量筒中水的体积为15cm3，放入鹅卵石后的总体积为25cm3，则鹅卵石的体积：

333

25cm15cm10cm

V=-=；

[5]则鹅卵石的密度：

33

2.7g 10c 2.7/

m g cm

m

V

ρ===；

(4)[6]密度是物质本身的一种特性，与质量和体积无关；该鹅卵石磨损后，它的密度不变；

(5)[7]量筒读数，视线应与液体凹面的底部相平；

[8]若图丁读数时视线俯视，读数比实际偏大，则测得鹅卵石的体积偏大；根据

m

V

ρ=可

知，m不变，V偏大，则所测得鹅卵石的密度将偏小。

6．现在想测出一个实心小木球的密度，由于小木球放在水中会漂浮在水面上，无法像测量石块一样测出它的体积。为此我们设计了以下实验步骤：

（1）把适量的水倒进量筒中，如图a 所示，记录此时水的体积为V 1；

（2）把小铁块单独放入水中，静止时如图b 所示，记录此时量筒中水面的示数为V 2； （3）用细线将小木球系在小铁块上，放入水中，静止时如图c 所示，记录此时量筒中水面的示数为V 3；

（4）从水中取出小木球，用天平测量质量，天平平衡时如图d 所示，记录小木球质量为_______g ；

（5）利用密度公式计算出结果。

实验中使用天平测出小木球的质量m =___________g ，小木球的体积V =_____cm 3，计算出小木球的密度ρ木=_____kg/m 3。此测量值比小木球密度的真实值要_____(选填“偏大”或“偏小”)。

【答案】11.2g 11.2g 20 30.5610? 偏大 【解析】 【详解】

(4)[1]从图d 可以看到，右盘的砝码是10g ，游码的示数是1.2g ，小木球质量为

10g 1.2g 11.2g +=

(5)[2]实验中使用天平测出小木球的质量是11.2g ；

[3]由题意可知，图c 的体积示数减去图b 的示数，就是小木球的体积，即

33246ml 26ml 20ml 20cm V V V =-=-==

[4]可计算出小木球的密度是

333311.2g 0.56g/cm 0.5610kg/m 20cm

m V ρ=

===?木 [5]由于小木球从量筒中拿出后，就放到天平上测量，小木球会附上些水分，质量的测量值比实际值要大，而体积是准确的，根据m

V

ρ=木可知密度的测量值比实际值要大，即此测量值比小木球密度的真实值要偏大。

7．小丽同学利用天平和量筒测量自己配制的盐水的密度。

(1)实验步骤如下：

①把天平放在水平台上，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向_________移动，使天平平衡；

②在玻璃杯中盛入盐水，放在调节好的天平左盘称量，当天平重新平衡时，记下砝码和游码的读数为126.2g ；

③把玻璃杯中的部分盐水倒入量筒中，如图乙所示，记下量筒中盐水的体积为_________cm 3；

④把玻璃杯和剩余盐水放在天平左盘中称量，当天平重新平衡时，所用砝码、游码的位置如图丙所示为_________g ；

⑤计算出盐水的质量是_______g ，密度是________g/cm 3＝______________kg/m 3； (2)如果小丽在实验过程中先测量盐水的体积，再测量盐水的质量，则测得的密度值会偏_________。

【答案】右 60 54.2 72 1.2 1.2×103 小 【解析】 【详解】

(1)[1]从图甲可以看到，指针往左偏，这说明左边比较重，那么此时应将平衡螺母向右移动，使天平平衡；

[2]从图乙可以看到，量筒中盐水的体积为

360ml 60cm V ==

[3][4][5][6]从图丙可以看到，玻璃杯和剩余盐水是

'20g 20g 10g 4.2g 54.2g m =+++=

那么可以知道，量筒中盐水的质量是

'

126.2g 54-.2g g -72m m m ===总

盐水的密度是

3

33372g 1.2g 1/cm kg/m 60cm

.210m V ρ?=

=== (2)[7]如果小丽在实验过程中先测量盐水的体积，再测量盐水的质量，这时她会把盐水倒入玻璃杯中，量筒会有一点盐水附在上面，那么所测量盐水的质量偏小，根据m

V

ρ=可知，测得的密度值会偏小。

8．酸奶是一种常见的饮品，小明想知道酸奶的密度，于是他与两位同学准备了天平、烧杯等器材，但发现没有量筒，他忽然想到家中还有一个新的针筒。依据实验步骤。请回答：

(1)将天平放在水平桌面，把游码移至标尺左端“0”刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，此时应将平衡螺母向_______调，使天平横梁平衡。

(2)他先用天平测出空烧杯的质量为30g，接者他将酸奶倒人烧杯，用天平测量烧杯和液体的总质量，天平平衡时的情景如图甲所示，则烧杯和酸奶的总质量m=_______g。然后他用针筒抽取15mL

V=酸奶，测量烧杯和剩余酸奶的总质量

2

56.6g

m=，则酸奶的密度为

_________kg/m3。

(3)同学小华在实验中发现一个问题，他发现针筒的刻度线前的尖端还是有一点小空隙，如图乙所示。这会导致测得的酸奶密度比实际值_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。于是，他想出了一种改进方法：将此时抽满酸奶的针简中的一部分酸奶返回烧杯，测量烧杯和剩余酸奶的总质量3

m，记下此时________，则酸奶的密度表达式为________。(用所测物理量的符号表示)

【答案】左 62 1.08×103偏大针筒内剩余酸奶的体积为V32

1

m m

V V

-

-

【解析】

【详解】

(1)[1]测量前调节天平平衡时，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向左调，使天平横梁平衡。

(2)[2]由图甲可知，标尺的分度值为0.2g，烧杯和酸奶的总质量：

1

60g2g62g

m=+=

[3]用针筒抽取的酸奶质量：

12

62g56.6g 5.4g

m m m

=-=-=

用针筒抽取的酸奶3

5mL5cm

V==，则酸奶的密度：

333

3

5.4g

1.08g/cm 1.0810kg/m

5cm

m

V

ρ====?

(3)[4]由于针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”，使得针筒内测量的酸奶体积偏小，根据密度公式

m

V

ρ=可知，质量不变，体积偏小，密度会偏大。

[5][6]为了减小实验误差，可采取剩余法测量酸奶的密度，将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯，测量烧杯和剩余酸奶的总质量3

m，进而得出针筒内返回烧杯酸奶的质量，记下此时针筒内酸奶的体积V，得出返回烧杯内酸奶的体积，根据密度公式求出酸奶密度表达式。针筒内返回烧杯酸奶的质量：

323

57.6g

m m m m

'=-=-

针筒内返回烧杯酸奶的体积：

1

5mL

V V V V

'=-=-，

则酸奶密度表达式：

32

1

m m

m

V V V

ρ

'

-

'

==

-

酸奶

9．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，小宇同学步骤如下：

（1）将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向 __________调，使天平横梁平衡。

（2）用天平测出空烧杯的质量为29g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量是_____g；再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为_____kg/m3。

（3）小宇用的方法测出盐水密度值会________（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）小萱同学在实验中先测出空烧杯的质量m1，倒入盐水后测出其总质量m2；在将盐水倒入量筒的过程中，发现由于盐水较多，无法全部倒完，她及时停止了操作。同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V，又加了一个步骤，顺利得出了盐水的密度。你认为增加的步骤是：________ ，请帮小萱写出计算盐水密度的表达式ρ=__________。

【答案】左 33 1100 偏大测出剩余盐水和烧杯质量为m00

2

m

V

m

-

【解析】

【详解】

(1)[1]用天平测量物体的质量时，首先把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，然后调节横梁两端的平衡螺母，使横梁平衡，在调节过程中，若指针偏向分度盘的右侧，应将平衡螺母向左边调节；

(2)[2]由图甲知，烧杯和盐水的总质量为

50g+10g+2g=62g，

盐水的质量

m =62g?29g=33g ；

[3]由乙图知，盐水的体积

V =30mL=30cm 3，

根据m

V

ρ=

可得盐水的密度： 333

333g 1.1g/cm 1.110kg/m 30cm

m V ρ=

===?；

(3)[4]因为将盐水从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净，所以体积的测量结果会偏小，而质量的测量是准确的，根据m

V

ρ=

可知，此密度的测量结果比真实值偏大； (4)[5][6]原来烧杯和盐水的总质量与剩余盐水和烧杯的总质量之差等于倒入量筒中盐水的质量，所以增加的步骤为：用天平测出剩余盐水和烧杯总质量m 0；则倒入量筒中盐水质量：

20m m m =-盐，

所以盐水密度的表达式：

20

m m V

ρ-=

。

10．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，某同学设计了两个方案： （1）方案一：

① 将天平置于水平台上，用调节好的天平测出空烧杯的质量m 1；

② 向烧杯中倒入一些盐水，测出它们的总质量m 2，则这些盐水的质量为______； ③ 再将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V ； ④ 计算出盐水的密度ρ=______________。 （2）方案二：

① 将天平置于水平台后，调节平衡螺母，使横梁平衡； ② 用天平测出装有适量盐水的烧杯的总质量m 1′；

③ 将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V ′； ④ 测出烧杯及剩下盐水的总质量m 2′； ⑤ 计算出盐水的密度ρ′=______________。

（3）方案二中有一个步骤存在不足，请找出该步骤，并将其不足的原因填在横线处_______。

（4）用方案一测出的盐水的密度比实际值_____（填“偏大”或“偏小”）。在方案二中，若将步骤③ 和④ 分别改为“将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V ′”和“测出烧杯的质量m 2′”。修改后所测盐水密度的误差将______（选填“大一些”、“小一些”或“无明显变化”）。

【答案】21-m m 21-m m V ''

12

'

-m m V

第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处

偏大 无明显变化 【解析】 【详解】

(1)[1]由题意可知，这些盐水的质量是

21-m m m =盐

[2]由此可知盐水的密度是

21-m m m V V

ρ==盐

(2)[3]由题意可知，这烧杯中的一部分盐水的质量是

'''12-m m m =盐

而量筒中盐水的体积V ′，可以计算出盐水的密度是

''''

12

''-m m m V V ρ==

盐 (3)[4]其不足的地方是第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处；

(4)[5]在方案一中，测量这些盐水的体积时，会有一些盐水留在烧杯上，那么测出盐水的体积V 偏小，根据m

V

ρ=

可知，质量大小正确，测出的盐水的密度比实际值偏大； [6]若将步骤③ 和④ 分别修改，那么得到的盐水质量和体积是相互对应的，不会偏大，也不会偏小，测出的密度大小误差将无明显变化。