内容正文:
专题01 期末难点分析
考点一 浮力
例题1.在分组“使用托盘天平和量筒测量小石块密度”的实验中:
(1) 小明这组同学先用托盘天平测小石块的质量,天平平衡后,把小石块放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,接下来正确的操作步骤是______,直到天平再次平衡,右盘中的砝码和游码所处的位置如图A所示,则小石块质量是______g;
(2) 接下来他们用量筒测量小石块的体积,步骤如下:
①在量筒中注入适量的水(如图B所示),读出此时水面所对应的示数V1;把固体浸没在盛有适量水的量筒中(如图C所示),读出此时水面所对应的示数V2,则待测固体的体积V=______cm3;
②你认为:注入量筒内水的多少怎样才是“适量”?
答:______;
(3)他们测得该小石块的密度为______g/cm3;
(4)小华那一组的同学已经测出了小石块的质量为m,由于同组同学的不小心,将量筒损坏了,于是他们在没有量筒的情况下设计了如下的方案测量小石块的体积:
①如图D所示,在烧杯中装满水,用调节好平衡的天平测出烧杯与水的总质量为m1;
②如图E所示,将烧杯取下,用细线系住小石块并将其放入烧杯的水中,等烧杯内的水不再溢出时,将小石块取出,并用抹布将烧杯外的水擦干;
③如图F用天平测出烧杯及其内剩余水的总质量为m2;
④则小石块的密度ρ'=______;(用他们所测的物理量表示,已知水的密度是ρ)
⑤此测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
【答案】 取下最小砝码并移动游码 47.4 20 能够将石块浸没在水中且不超过量筒的量程 2.37 偏小
【解析】
【分析】
(1)[1]当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,说明放的砝码多了,故应该把天平右盘的最小的砝码拿走,并向右移游码直至横梁水平平衡,这里向右移动游码就相当于向右盘加小砝码。
[2]盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值就等于被测物体的质量,由图A知标尺的分度值为0.2g,则被测物体的质量为
m石=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
(2)①[3]由图B、C知,水的体积为60mL,水和石块的体积为80mL,所以石块的体积为
V石=V2-V1=80mL-60mL=20mL=20cm3
②[4]向量筒中注“适量”水的目的是为了测出固体的体积,因此水要能浸没物体,且在放入物体后不能超过量筒的量程。
(3)[5]小石块的密度为
(4)④[6]根据题意,小石块排开水的体积与小石块的体积是相同的,则石块的体积为
则小石块密度的表达式为
⑤[7]从图中E到F的操作中可以看出,当从烧杯中取出石块时,石块会沾走一定量的水,从而使第二次称量时,质量m2变小,使V变大,由可知,测得小石块的密度偏小。
例题2.不同浓度的酒精溶液有不同的用途:酒精体积分数为95%的酒精溶液在医院常用,而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁;家庭常用于消毒的酒精溶液酒精体积分数约75%;酒精体积分数为25%~50%的酒精溶液可用于物理退热,高烧患者可用其擦身,达到降温的目的。小宇尝试用纯酒精配制体积分数为95%的溶液(即100mL此种溶液中含有95mL的纯酒精)时,发现一个有趣的现象:向95mL纯酒精中加入5mL水,总体积竟然小于100mL!需要再向其中加些水,直到总体积达到100mL,溶液才算配制成功。小宇查资料才知道,这个现象是因“分子间有间隙”而造成的。他又查到了不同体积分数的酒精溶液的密度数据,如表格所示。求:
溶液密度/g·cm-3(20℃)
酒精体积分数/%
1.00
0
0.96
30
0.87
75
0.81
95
0.79
100
(1)100mL体积分数为95%的酒精溶液的总质量为多少?里面含有的纯水质量为多少?
(2)小宇买了一瓶300mL的体积分数为95%的酒精溶液,若加上适量纯净水全部配制成体积分数为30%的酒精溶液,需要加质量为多少的水?
(3)小宇要将这瓶溶液全部用完,配制成体积分数分别为30%、75%和95%的三种酒精溶液,且三种成品溶液的体积相等。则每种成品溶液的体积为多少?配制体积分数75%的酒精溶液所需原溶液的体积为多少?
【答案】(1)81g,5.95g;(2)669g;(3)142.5cm3,112.5cm3
【解析】
【分析】
解:(1)100mL体积分数为95%的酒精溶液的总质量为的密度为0.81g/cm3,总质量为
m1=ρ1V1=0.81g/cm3×100cm3=81g
酒精的质量为
m1′=ρ′V′=0.79g/cm3×95cm3=75.05g
纯水质量为
m2=m1-m1′=81g-75.05