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专题06 质量和密度
1.(2021·天津)请将图和图所示的测量结果填写在相应的空格处。
①电流表的示数是______A;
②物块的质量是______g。
【答案】0.30(或0.3) 53
【解析】
[1]电流表选择的量程是00.6A,对应的分度值为0.02A,所以此时图中的电流值为0.30A或者0.3A。
[2]由图可知,盘中砝码总质量是50g,游码对应的刻度值是3g(左边缘对应的刻度),所以物体的质量记作
50g+3g=53g
2.(2020·天津)“停课不停学”期间,小明在“云课堂”中学习了密度计的相关知识后,想用家中可用器材(如图所示),测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为,请你帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量:______;
(2)写出鸡蛋密度的数学表达式______(用已知量和测量量表示)。
【答案】①用刻度尺测出塑料管的长度为;②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中,测出塑料管露出液面的长度为;③将鸡蛋放入水中,向水中加盐使鸡蛋悬浮,再测出塑料管露出液面的长度为
【解析】
(1)[1]①用刻度尺测出塑料管的长度为;②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中,测出塑料管露出液面的长度为;③将鸡蛋放入水中,向水中加盐使鸡蛋悬浮,再测出塑料管露出液面的长度为
(2)[2]因塑料管在水中漂浮,塑料管受到的浮力等于其重力,即
塑料管排开水的体积为
根据阿基米德原理,则有 ①
因塑料管在盐水中漂浮,所受浮力等于其重力,即
塑料管排开盐水的体积为
根据阿基米德原理,则有 ②
联立①②解得
因鸡蛋悬浮于盐水中,根据物体沉浮条件知,此时鸡蛋的密度等于盐水的密度,即
3.(2019·天津)某物理兴趣小组为检测学校附近某条河的水质,需要测量河水的密度.取样后,他们利用天平和量筒进行了测量,实验过程如下:
(实验步骤)
(1)用已调平衡的天平测出空烧杯的质量为18g;
(2)向烧杯中倒入适量的河水,测出烧杯和河水的总质量,如图所示;
(3)将烧杯中的河水全部倒入量筒中,读出量筒中河水的体积,如图所示.
(实验数据处理)
在下表中填入上述实验数据及计算结果.
烧杯的质量
烧杯与河水的质量
河水的质量
河水的体积
河水的密度
18
_____
_____
_____
_____
(实验评估)
按该实验方案测出的河水密度比实际值_____(选填“偏大”或“偏小”).
【答案】49 31 30 1.03 偏大
【解析】
从图中天平读数可知,砝码质量20g+20g+5g=45g,游码质量为:4g,则烧杯和河水的总质量为45g+4g=49g;
河水质量等于总质量减去烧杯质量49g-18g=31g;
从图中量筒读数可知,河水体积为30ml=30cm3;
根据密度公式ρ=得,河水密度ρ==1.03g/cm3;
由于河水从烧杯中向量筒中转移时,会有部分残留在烧杯中,造成测量的体积偏小,故而测量的密度偏大.
4.(2018·天津)某校同学参加社会实践活动时,在山上发现一块很大的岩石,他们想测出这块岩石的密度。几位同学随身携带的工具和器材有:电子天平(附说明书)、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水(已知水的密度为ρ0)请你从中选用部分工具和器材,帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案要求
(1)写出主要的实验步骤
(2)写出岩石密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)
【答案】见解析
【解析】解:(1)测物体密度所依据的实验原理是ρ=,所以要测出岩石的密度,就需要知道岩石的质量和岩石的体积,
故设计实验步骤如下:
①用铁锤敲击岩石,取下适当体积的小岩石块;
②用电子天平称出小岩石块的质量,记为m0;
③在茶缸中倒入适量水,称出茶缸和水的总质量,记为m1;
④用细线系好小岩石块,提着细线的一端,将小岩石块浸没在水中保持静止(小岩石块不与茶缸接触),读出此时天平的示数,记为m2;
(2)小岩石块浸没在水中,V=V排,
排开水的质量m排=m2﹣m1,
则其排开水的重力为G排=(m2﹣m1)g,
根据阿基米德原理可知,F浮=G排=(m2﹣m1)g,
又因为F浮=ρ水gV排=ρ水gV,
故V==,
所以岩石的密度表达式ρ===•ρ0。
答:(1)主要的实验步骤见解答;
(2)岩石密度的数学表达式为ρ=•ρ0。
5.(2017·天津)下面是小明同学的实验报告,请按要求帮他将报告补充完整.
实验:测量食用油的密度
实验目的:测量油的密度
实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、油
实验原理:_________________
主要实验步骤:
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针指在