内容正文:
专题06 质量和密度
1. (2024·安徽·统考中考真题)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为______g。
【答案】61
【解析】由图可知,标尺的分度值为0.2g,则物块的质量等于砝码的质量加游码的示数,即
m=50g+10g+1g=61g
2.(2022·安徽·统考中考真题)用托盘天平测量一金属块的质量,按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则金属块的质量为 ______。
【答案】36.6
【解析】砝码总质量为
标尺分度值为0.2g,游码示数为1.6g,所以金属块的质量为
3.(2020·安徽·统考中考真题)实验室用的托盘天平,砝码盒中常配备的砝码规格有∶100g、50g、20g、10g、5g。现要测量一物体的质量(约为70g)。
(1)调节横梁平衡∶将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳定后指针指在分度盘的位置如图甲所示。则接下来的调节过程为∶________。
(2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码……,当放入5g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示。则接下来的操作是________,直到横梁恢复平衡。
【答案】 游码归零,调节平衡螺母至指针指在分度盘中央 取下5g砝码,向右缓慢移动游码
【解析】(1)[1]调节横梁平衡∶将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳定后指针指在分度盘的位置,游码未归零,且指针偏右,故接下来的调节过程为∶游码归零,调节平衡螺母至指针指在分度盘中央。
(2)[2]调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码……,当放入5g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,但5g砝码为可用的最小砝码,故接下来的操作是取下5g砝码,向右缓慢移动游码,直到横梁恢复平衡。
一、填空题
1.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,2023年11月10日,中国科学家成功轧制出超薄手撕钢,它突破了国内电子信息材料的“卡脖子”难题。已知该手撕钢的厚度为0.015mm,则面积为的该手撕钢质量为 kg。(手撕钢的密度为)
【答案】4.74
【解析】手撕钢的厚度只有0.015mm,面积为40m2,故手撕钢的体积为
V=Sh=40m2×0.015×10-3m=6×10-4m3
面积为40m2的手撕钢的质量约为
m=ρV=7.9×103kg/m3×6×10-4m3=4.74kg
2.(2024·安徽安庆·三模)如图所示是甲、乙两种物质的质量随体积变化的图像,用一个瓶子分别装满甲、乙两种液体时,瓶子和液体的总质量之差为60g,则瓶子的容积为 。
【答案】80
【解析】由图象可知,当甲的体积为80cm3时的质量为
m甲=m甲'-m瓶=40g-20g=20g
则甲的密度为
由图象可知,当乙的体积为80cm3时的质量为
m乙=m乙'-m瓶=100g-20g=80g
则甲的密度为
设瓶子的容积为V,又ρ甲<ρ乙,则有
ρ乙V-ρ甲V=60g
即
解得:V=80cm3。
3.(2024·安徽淮北·三模)使用托盘天平前必要的操作有:A.调节天平横梁右端的平衡螺母,使横梁水平平衡;B.将游码拨至称量标尺左端的零刻度线处;C.将天平放在水平台面上。以上操作的合理顺序为 (填字母代号)。
【答案】CBA
【解析】使用天平之前要进行调平工作,正确顺序是:天平放在水平台上,将游码移到标尺的最左端的零刻线上,调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,故操作的合理顺序为CBA。
4.(2024·安徽合肥·三模)小明将天平放在水平桌面上,按照正确的操作步骤测量物体的质量。当天平平衡时,右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则此时物体的质量为 g。
【答案】36.6
【解析】【小题1】物体的质量
m=20g+10g+5g+1.6g=36.6g
5.(2024·安徽淮北·二模)如图所示,生活中人们会在做好的水泥面上切出一条条缝隙,这是防止当气温升高时,水泥面的体积会随着温度变化而变化,从而出现裂痕。当气温升高时,水泥面密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【解析】【小题1】当气温升高时,水泥会发生热胀冷缩现象,水泥的体积会变大,由于水泥的质量不变,由可知,水泥的密度会变小。
6.(2024·安徽阜阳·二模)案秤的工作原理与实验室中的天平相似。如图所示,这是小明在某次买豆腐时拍下的当时案秤称量的图片,则小明本次购买的豆腐的质量为 。
【答案】1.2
【解析】【小题1】槽码的质量是1kg,游码对应的刻度值是200g,即
m游码=200g=0.2kg
故物体质量为
m=1kg+0.2kg=1.2kg
7.(2024·安徽滁州·二模)ZK系列P1轻质软泡材料广泛应用于航空航天、微电子等高端技术领域。该材料的密度为,其物理意义是 。
【答案】1的这种材料质量为10kg
【解析】密度指的是单位体积物体的质量,所以材料的密度为,其物理意义是体积为1的这种材料质量为10kg。
8.(2024·安徽阜阳·模拟预测)小明要称量出50g的盐水,实验室提供以下仪器:天平(配砝码)、胶头滴管、烧杯等。
(1)小明先将空烧杯放在左盘,在右盘加减砝码和移动游码后,天平平衡时示数如图甲所示,则空烧杯的质量是 g;
(2)然后小明在右盘中增加50g砝码,接着向烧杯中注入一定量的盐水,指针位置如图乙所示,则接下来他的操作是 。
【答案】 107.8 用胶头滴管将多余的盐水吸出,直至天平平衡
【解析】(1)[1] 如图甲所示,横梁标尺的分度值为0.2g,则空烧杯的质量为
(2)[2] 然后小明在右盘中增加50g砝码,接着向烧杯中注入一定量的盐水,指针位置如图乙所示,指针左偏,说明倒入的盐水偏多,则接下来他的操作是:用胶头滴管将多余的盐水吸出,直至天平平衡。
9.(2024·安徽合肥·三模)在测量物块密度的实验中,用调好的天平测量物块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示,利用量筒测量物块(不吸水)的体积,水面位置如图乙所示,则物块的密度为 。
【答案】
【解析】由图可知,物块的质量为
m=50g+4.2g=54.2g
物块的体积为
V=40mL-20mL=20mL=20cm3
物块的密度为
10.(2024·安徽六安·模拟预测)如图甲所示。用调好的天平称量液体和烧杯总质量,当向右盘加入5g的最小砝码后,发现分度盘上指针指在图乙所示位置,接下来正确操作的是: 。
【答案】向右移动游码使天平平衡
【解析】由图知,此时物体质量略小于砝码的总质量,若取下最小的砝码,物体质量会大于其它砝码的总质量,故此时接下来的操作就是向右移动游码,使天平横梁平衡。
11.(2024·安徽亳州·三模)如图所示,质量相等的A、B两球,从外观上来看体积均为,其中一个是空心球,构成两球材料的密度之比,则两球实心部分的体积之比为 。
【答案】3︰2
【解析】两球质量相等,由可得,两球实心部分体积之比为
二、单选题
12.(2024·安徽淮北·二模)某同学用已调节好的天平在测物体质量,增减砝码时,当右盘中加入最小的砝码时,指针位置如图所示,这时他应该( )
A.直接调节游码 B.将最小的砝码取下
C.将左端平衡螺母向左旋一些 D.将右端平衡螺母向右旋一些
【答案】B
【解析】由图可知,此时物体质量略小于砝码的总质量,取下最小的砝码,物体质量会大于其它砝码的总质量,此时需要向右拨动游码,使横梁平衡,所以应先取下最小的砝码,再向右调节游码,直至指针指在分度盘的中线处,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B
13.(2024·安徽滁州·二模)小明按托盘天平的使用要求,正确测量正方体木块的质量,天平平衡时,如图所示。下列说法正确的是( )
A.天平的实质是省力杠杆
B.图中木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强
C.如果将木块与砝码位置对调后,天平将失去平衡
D.称量时右盘中放入最小的砝码,指针指在分度盘中线左侧,应向右调节平衡螺母
【答案】B
【解析】A.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,实质是等臂杠杆,故A错误;
B.由图可知,游码在0刻度线处,则砝码和木块的质量相等,重力相等,而静止在水平面的物体对水平面的压力大小等于物体的重力,即压力相等,根据可知,受力面积越小压强越大,因此木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强,故B正确;
C.由于天平属于等臂杠杆,游码在“0”刻度线处,将木块与砝码位置对调后,天平将仍然平衡,故C错误;
D.在称量物体质量的过程中,不能再调节平衡螺母,故D错误。
故选B。
14.(2024·安徽池州·一模)天平是物理学习中一种重要的测量工具,关于天平使用,下列说法正确的是( )
A.测量质量时,向右盘加砝码时需要按照从小到大的顺序添加
B.测量质量过程中,加上最小砝码后右盘仍然偏高,则接下来可以将平衡螺母向右调节
C.向右移动游码的作用相当于向右盘内加小砝码
D.若砝码被摔掉一小块,则用该砝码测量质量时,测量值将小于被测物体的实际值
【答案】C
【解析】A.使用天平测量物体质量时,物体放在左盘中,砝码放在右盘中,添加砝码时,按从大到小的顺序添加,故A错误;
B.称量过程中,若加上最小砝码后右盘仍然偏高,指针没有停在分度标牌的中央,应移动游码使之指在中央位置,而不是调节平衡螺母,平衡螺母是测量质量前调平天平时使用的,故B错误;
C.用天平测量物体质量时,向右移动游码,相当于向右盘加砝码,故C正确;
D.摔掉一小块的砝码会使其质量变小,就必须多添加或多移动游码的位置,从而使最终的读数变大,导致测量值大于实际值,故D错误。
故选C。
三、实验题
15.(2024·安徽滁州·一模)小江同学为测量一块金属块的密度,进行如下实验:
(1)天平调节平衡后,将物体放在左盘,小江估计金属块的质量是50g左右,于是他向天平右盘先加1个10g砝码,再加2个20g砝码,这样操作不妥之处是 ;
(2)按正确操作称量金属块质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码情况如图所示;
(3)把金属块放入盛满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出的水,测得溢出水的质量为20g。根据以上数据,可得:金属块的密度为 。(已知)
【答案】 先添加了小砝码
【解析】(1)[1]在夹取砝码时,应遵循“从大到小”的原则,所以应先加2个20g的砝码,再加1个10g砝码。
(2)[2]由题意可得,游码的分度值为0.2g,读数为3.8g,则金属块的质量为
m=20g+20g+5g+3.8g=48.8g
由可得,排开水的体积即金属块的体积为
金属块的密度为
16.(2024·安徽·一模)某小组在海滩边参加环境保护公益活动时捡回一个小矿石,活动结束后在实验室通过实验来测定它的密度。选用以下器材进行实验:小矿石、天平、烧杯、足量的水、细线等。
(1)将天平放在水平台面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,调节天平横梁水平平衡,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)接下来的步骤是:
①调节天平平衡后,称量小矿石的质量,放在盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,读出小矿石的质量;
②在大烧杯中倒入适量的水,称出大烧杯和水的总质量;
③将大烧杯按如图丙所示放置,使水面到达溢水口(水恰好未流出),再将小矿石轻轻放入盛有水的大烧杯中。大烧杯溢出水后,将大烧杯外壁上沾到的水擦干净后,将其放在天平盘上,称出此时大烧杯、杯内小矿石和水的总质量;
④求得小矿石密度为:矿石= (用含、的式子表示)。
【答案】 右
【解析】(1)[1]实验时,需要将天平放在水平台面上;由图甲可知,指针指向分度盘的左边,说明左边偏重,需要将平衡螺母向右调节,直至天平平衡。
(2)[2]设小矿石的质量为m0,由题意可知,小矿石排开水的质量为
m0+m1-m2
小矿石完全浸没,则小矿石的体积等于排开水的体积,即小矿石的体积
小矿石密度
17.(2024·安徽合肥·二模)小明想测量一块鹅卵石的体积,如图甲,由于鹅卵石无法放进量筒,他决定用托盘天平等器材间接测量其体积。
(1)调节横梁平衡,将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针静止时如图乙,请写出他接下来的调节过程为: ;
(2)他先用已调平的天平测鹅卵石的质量,然后在烧杯中倒入适量的水,并在水面处做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为102g,再将鹅卵石浸没在装水的烧杯中,倒出超过标记的水,并用胶头滴管向烧杯中加减水,使水面恰好在标记处,用天平测此时的总质量,天平再次平衡时,右盘内砝码及游码的位置如图丙所示,由此计算出鹅卵石的体积是 cm3。
【答案】 把游码移到横梁标尺左端零刻线,调平衡螺母,使指针对准分度盘中央 20
【解析】(1)[1]首先把天平放在水平桌面上,由图乙可知,指针向右偏,接下来的调节过程为:把游码移到横梁标尺左端零刻线,调平衡螺母,使指针对准分度盘中央。
(2)[2]如图丙所示,剩余水、鹅卵石、烧杯的总质量为
,
鹅卵石排开水的质量
鹅卵石的体积等于鹅卵石排开水的体积,由得,鹅卵石的体积
18.(2024·安徽阜阳·三模)小明在测量一块体积较大(放不进量筒但可以放进烧杯)的物块密度实验中。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后调节平衡螺母使天平平衡如图甲所示。
(1)他在调节天平的过程中遗漏了一步,他纠正错误后,接下来应该把右边的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节使天平平衡;
(2)用调节好的天平测出物块的质量如图乙所示;
(3)再按图丙、丁的顺序测出物块的体积;
(4)算出测得的物块的密度约为 kg/m3(保留一位小数)。
【答案】 右
【解析】(1)[1]他在调节天平的过程中遗漏了一步,没有把游码移到标尺左端的零刻度线处,他纠正错误后,指针会向左偏,所以接下来应该把右边的平衡螺母向右调节使天平平衡。
(4)[2]用调节好的天平测出物块的质量如图乙所示,物体的质量为
由丙丁可知,物块的体积为
测得的物块的密度约为
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专题06 质量和密度
1. (2024·安徽·统考中考真题)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为______g。
2.(2022·安徽·统考中考真题)用托盘天平测量一金属块的质量,按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则金属块的质量为 ______。
3.(2020·安徽·统考中考真题)实验室用的托盘天平,砝码盒中常配备的砝码规格有∶100g、50g、20g、10g、5g。现要测量一物体的质量(约为70g)。
(1)调节横梁平衡∶将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳定后指针指在分度盘的位置如图甲所示。则接下来的调节过程为∶________。
(2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码……,当放入5g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示。则接下来的操作是________,直到横梁恢复平衡。
一、填空题
1.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,2023年11月10日,中国科学家成功轧制出超薄手撕钢,它突破了国内电子信息材料的“卡脖子”难题。已知该手撕钢的厚度为0.015mm,则面积为的该手撕钢质量为 kg。(手撕钢的密度为)
2.(2024·安徽安庆·三模)如图所示是甲、乙两种物质的质量随体积变化的图像,用一个瓶子分别装满甲、乙两种液体时,瓶子和液体的总质量之差为60g,则瓶子的容积为 。
3.(2024·安徽淮北·三模)使用托盘天平前必要的操作有:A.调节天平横梁右端的平衡螺母,使横梁水平平衡;B.将游码拨至称量标尺左端的零刻度线处;C.将天平放在水平台面上。以上操作的合理顺序为 (填字母代号)。
4.(2024·安徽合肥·三模)小明将天平放在水平桌面上,按照正确的操作步骤测量物体的质量。当天平平衡时,右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则此时物体的质量为 g。
5.(2024·安徽淮北·二模)如图所示,生活中人们会在做好的水泥面上切出一条条缝隙,这是防止当气温升高时,水泥面的体积会随着温度变化而变化,从而出现裂痕。当气温升高时,水泥面密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(2024·安徽阜阳·二模)案秤的工作原理与实验室中的天平相似。如图所示,这是小明在某次买豆腐时拍下的当时案秤称量的图片,则小明本次购买的豆腐的质量为 。
7.(2024·安徽滁州·二模)ZK系列P1轻质软泡材料广泛应用于航空航天、微电子等高端技术领域。该材料的密度为,其物理意义是 。
8.(2024·安徽阜阳·模拟预测)小明要称量出50g的盐水,实验室提供以下仪器:天平(配砝码)、胶头滴管、烧杯等。
(1)小明先将空烧杯放在左盘,在右盘加减砝码和移动游码后,天平平衡时示数如图甲所示,则空烧杯的质量是 g;
(2)然后小明在右盘中增加50g砝码,接着向烧杯中注入一定量的盐水,指针位置如图乙所示,则接下来他的操作是 。
9.(2024·安徽合肥·三模)在测量物块密度的实验中,用调好的天平测量物块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示,利用量筒测量物块(不吸水)的体积,水面位置如图乙所示,则物块的密度为 。
10.(2024·安徽六安·模拟预测)如图甲所示。用调好的天平称量液体和烧杯总质量,当向右盘加入5g的最小砝码后,发现分度盘上指针指在图乙所示位置,接下来正确操作的是: 。
11.(2024·安徽亳州·三模)如图所示,质量相等的A、B两球,从外观上来看体积均为,其中一个是空心球,构成两球材料的密度之比,则两球实心部分的体积之比为 。
二、单选题
12.(2024·安徽淮北·二模)某同学用已调节好的天平在测物体质量,增减砝码时,当右盘中加入最小的砝码时,指针位置如图所示,这时他应该( )
A.直接调节游码 B.将最小的砝码取下
C.将左端平衡螺母向左旋一些 D.将右端平衡螺母向右旋一些
13.(2024·安徽滁州·二模)小明按托盘天平的使用要求,正确测量正方体木块的质量,天平平衡时,如图所示。下列说法正确的是( )
A.天平的实质是省力杠杆
B.图中木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强
C.如果将木块与砝码位置对调后,天平将失去平衡
D.称量时右盘中放入最小的砝码,指针指在分度盘中线左侧,应向右调节平衡螺母
14.(2024·安徽池州·一模)天平是物理学习中一种重要的测量工具,关于天平使用,下列说法正确的是( )
A.测量质量时,向右盘加砝码时需要按照从小到大的顺序添加
B.测量质量过程中,加上最小砝码后右盘仍然偏高,则接下来可以将平衡螺母向右调节
C.向右移动游码的作用相当于向右盘内加小砝码
D.若砝码被摔掉一小块,则用该砝码测量质量时,测量值将小于被测物体的实际值
三、实验题
15.(2024·安徽滁州·一模)小江同学为测量一块金属块的密度,进行如下实验:
(1)天平调节平衡后,将物体放在左盘,小江估计金属块的质量是50g左右,于是他向天平右盘先加1个10g砝码,再加2个20g砝码,这样操作不妥之处是 ;
(2)按正确操作称量金属块质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码情况如图所示;
(3)把金属块放入盛满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出的水,测得溢出水的质量为20g。根据以上数据,可得:金属块的密度为 。(已知)
16.(2024·安徽·一模)某小组在海滩边参加环境保护公益活动时捡回一个小矿石,活动结束后在实验室通过实验来测定它的密度。选用以下器材进行实验:小矿石、天平、烧杯、足量的水、细线等。
(1)将天平放在水平台面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,调节天平横梁水平平衡,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)接下来的步骤是:
①调节天平平衡后,称量小矿石的质量,放在盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,读出小矿石的质量;
②在大烧杯中倒入适量的水,称出大烧杯和水的总质量;
③将大烧杯按如图丙所示放置,使水面到达溢水口(水恰好未流出),再将小矿石轻轻放入盛有水的大烧杯中。大烧杯溢出水后,将大烧杯外壁上沾到的水擦干净后,将其放在天平盘上,称出此时大烧杯、杯内小矿石和水的总质量;
④求得小矿石密度为:矿石= (用含、的式子表示)。
17.(2024·安徽合肥·二模)小明想测量一块鹅卵石的体积,如图甲,由于鹅卵石无法放进量筒,他决定用托盘天平等器材间接测量其体积。
(1)调节横梁平衡,将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针静止时如图乙,请写出他接下来的调节过程为: ;
(2)他先用已调平的天平测鹅卵石的质量,然后在烧杯中倒入适量的水,并在水面处做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为102g,再将鹅卵石浸没在装水的烧杯中,倒出超过标记的水,并用胶头滴管向烧杯中加减水,使水面恰好在标记处,用天平测此时的总质量,天平再次平衡时,右盘内砝码及游码的位置如图丙所示,由此计算出鹅卵石的体积是 cm3。
18.(2024·安徽阜阳·三模)小明在测量一块体积较大(放不进量筒但可以放进烧杯)的物块密度实验中。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后调节平衡螺母使天平平衡如图甲所示。
(1)他在调节天平的过程中遗漏了一步,他纠正错误后,接下来应该把右边的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节使天平平衡;
(2)用调节好的天平测出物块的质量如图乙所示;
(3)再按图丙、丁的顺序测出物块的体积;
(4)算出测得的物块的密度约为 kg/m3(保留一位小数)。
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