2025年中考物理复习实验专项训练:测量物质的密度(含特殊法)
2025-04-01
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内容正文:
2025中考总复习实验专项
中考通关-----考点.难点一次解决
中考物理实验专项训练:测量物质的密度(含特殊法)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1、 实验题
1.(2025·陕西西安·一模)陕西因其独特的气候和土壤条件,素有“苹果之乡”的美誉。物理小组的同学们想测量自己家乡苹果的密度,他们进行了如下实验;
(1)将天平放在水平台面上,游码调零后,发现指针位置如图所示,此时应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)使用天平测量苹果的质量,天平再次平衡时右盘的砝码和游码位置如图所示,苹果的质量是 g;
(3)由于苹果较大无法直接放入量筒,于是同学们将苹果切成块放入装有220mL水的量筒中,用细铁丝轻压使其浸没在水中后,量筒示数如图所示,计算得苹果的密度为 ;
(4)为了在苹果保持完整的前提下测量其密度,小刚设计了如下实验方案:
①用电子秤测得苹果的质量为m;
②使苹果完全浸没在装有适量水的烧杯中,并在水面处做出标记;
③将苹果取出,并将一个装有V1体积水的量筒向烧杯中倒水至标记处;
④量筒中剩下水的体积为V2,则苹果的体积为 ;
⑤苹果的密度为 ;(均用测量的字母表示)
(5)小刚设计的实验方案中,由于第③步取出苹果时会带出一部分水,会导致计算出的苹果密度值 (选填“偏大”或“偏小”),要使密度值测量准确,可在苹果未放入烧杯前就在水面做出标记1,然后在取出苹果后增加操作: 。(言之有理即可)
2.(2025·陕西·模拟预测)为了测量某鸡蛋的密度,小明和小亮进行了如图所示的实验:
(1)小明将天平放在水平桌面上,将游码拨至零刻度线处,天平稳定时指针如图-1所示,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调,直至天平平衡。用调好的天平测量鸡蛋的质量,平衡时如图-2,鸡蛋的质量为 g。
(2)小明用溢水杯测量鸡蛋的体积。做法是先往溢水杯中加水,直到 时停止。然后用透明胶带(体积不计)将鸡蛋和细线的一端固定,用细线吊着鸡蛋,使鸡蛋缓慢浸入水中,直至浸没,同时用量筒收集溢出水。量筒示数如图-3,据此计算鸡蛋的密度为 。
(3)同组小亮清除透明胶带后,进行以下步骤测量鸡蛋密度:
①将鸡蛋放入水中,观察到鸡蛋沉底。
②逐渐向水中加盐并搅拌,当观察到如图-4情景时,停止加盐、搅拌,此时该鸡蛋恰好 (选填“悬浮”或“沉底”)。
③取出鸡蛋,用天平测出烧杯和杯中盐水的总质量。
④将烧杯中部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积V,再用天平测出 的总质量。
⑤鸡蛋的密度表达式为 (用、和V表示)。
3.(24-25八年级上·湖南张家界·期末)小逸想知道酱油的密度,于是他和小宇用天平和量筒做了如图所示实验:
A.调节天平平衡;
B.用调好的天平测出空烧杯的质量为37g;
C.在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯酱油的总质量如图甲所示;
D.将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示;
(1)根据以上实验步骤可测得酱油的密度为 kg/m3。小逸用这种方法测出的酱油密度会偏 ;
(2)小宇在实验中不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小宇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,也把酱油的密度测了出来,请你将实验步骤补充完整:
①把天平调平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③用另一个相同的烧杯 ,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2;
④则酱油的密度表达式ρ= (已知水的密度为ρ水)。小宇实验中没有用到量筒,也可以得到酱油的体积,这种测量方法是 。
4.(2025·山西·一模)为增强学生体质,某学校每天给学生发放“营养餐”牛奶。小伟想知道“营养餐”牛奶的密度,进行了如下实验。
(1)把天平放在水平台面上,将游码移到标尺左端的 处;当横梁静止时,指针在分度盘的位置如图甲所示,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)将适量的牛奶倒入量筒中,牛奶的体积如图乙所示。然后将量筒中的牛奶全部倒入空烧杯中(已知空烧杯的质量为59.4g),测出烧杯和牛奶的总质量如图丙所示,则牛奶的密度为 kg/m3;
(3)用该实验方案得到的测量结果与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是 ;
(4)测量结束后,小伟说不用量筒,只用天平也能测量出牛奶的密度。小组同学选两个完全相同的烧杯和水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①用调节好的天平测出空烧杯的质量为;
②在一个烧杯中装适量的水至某一刻度,用天平测出烧杯和水的总质量为;
③在另一个烧杯中装牛奶至同一刻度处,用天平测出烧杯和牛奶的总质量为;
④则牛奶的密度表达式 (已知水的密度为)。
5.(2024·江西上饶·一模)小英同学使用天平测小石块的密度,测量前她将天平放在水平桌面上,然后进行天平平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小英同学调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤: ;
(2)若完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,需向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,便指针指到分度盘中央刻度线;
(3)粗心的小英同学没有纠正错误,就将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码直到横梁平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的实际质量为 。随后她用细线捆住小石块轻轻浸没在装有水的量筒中,如图丙所示,则小石块的体积为 cm3,密度为 kg/m3;
(4)小华同学所在小组的量筒损坏了,于是他就利用烧杯、细线和水来测量小石块的密度;
步骤一:使用托盘天平测出小石块的质量为m1;
步骤二:向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2;
步骤三:如图丁所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中(水未溢出)。在烧杯壁上记下水面位置;
步骤四:将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3;(已知水的密度为ρ水)
①根据方案测量结果写出小石块密度的表达式ρ= ;
②步骤四中取出小石块时会带走一些水,所测的小石块密度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
6.(2023·福建三明·模拟预测)两名同学在实验室分别进行测量密度的实验。
(1)田田测量一块小矿石的密度,步骤如下;
①将天平放在水平桌面上,并将游码移到标尺的 处,发现指针静止时的位置如图甲所示,此时应向 移动平衡螺母,使天平平衡;
②随后正确操作,测量出小矿石的质量如图乙所示,则小矿石的质量为 g;
③用细线拴住小矿石,缓慢浸在如图丙所示的装有适量水的量筒中,液面上升至50mL刻度线处,则小矿石的密度为 kg/m3。
(2)喜喜测量一金属块的密度,步骤如下;
①在薄壁柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁厚底柱形玻璃杯放入柱形容器的水中,稳定后容器中水的深度H1=10cm,玻璃杯露出水面的高度为h1,如图A所示;
②将金属块用细线吊在玻璃杯底部,稳定后容器中水的深度H2=18cm,玻璃杯露出水面的高度为h2,如图B所示;
③剪断细线,稳定后容器中水的深度H3=12cm,玻璃杯露出水面的高度为h3,如图C所示;
④将图C中金属块取出放入烧杯中,稳定后容器中水的深度为H4,玻璃杯露出水面的高度为h4,如图D所示。不计细线的体积和质量,则ρ金属= kg/m3;
⑤如果图D中金属块表面沾有水,所测金属块的密度值与真实值相比 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
7.(2024·河北沧州·一模)小潘和小明想知道鸭绿江水的密度。
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向 调节平衡螺母,直到天平平衡;
②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为 g;
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中江水的体积为 ;
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为 ;
(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为;
④鸭绿江水密度的表达式 。(用、、和表示)
8.(2024·福建泉州·二模)小明测量一个方形物块的密度。所选用的器材有:托盘天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等。
(1)先将物块放入水中,发现该物块静止时漂浮在水面上且不吸水,则该现象说明物块的密度 水的密度;
(2)小明进行了如下实验操作:
①图甲是小明在调节天平时的情景,他在操作上的错误是: ;
②纠正错误后,发现天平的指针偏向分度盘中线的左边,他应该向 边调节平衡螺母;
③调节好天平后,将物块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则物块的质量为 g;
④在玻璃杯中装满水,测出此时玻璃杯和水的总质量为81.4g。将装满水的玻璃杯放在水槽中,将物块轻放入玻璃杯中,并用细针缓慢地将物块压入水中直至浸没,水不再溢出时取出物块,擦干玻璃杯外壁,测得玻璃杯和剩余水的质量为41.4g,则物块的密度为 ,测得的物块的密度值比真实值偏 。
(3)另一位同学用一把刻度尺替代小明实验中的托盘天平(其它器材不变),也测出了物块的密度。实验过程中水始终没有从玻璃杯中溢出。请将下列测量步骤补充完整:
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;
②将物块轻放入玻璃杯中,待它稳定后,用刻度尺测出杯中水的深度为;
③ ,用刻度尺测出此时杯中水的深度为;
④物块密度的最终表达式; 。(用、、、表示)
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$$2025中考总复习实验专项
中考通关-----考点.难点一次解决
中考物理实验专项训练:测量物质的密度(含特殊法)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1、 实验题
1.(2025·陕西西安·一模)陕西因其独特的气候和土壤条件,素有“苹果之乡”的美誉。物理小组的同学们想测量自己家乡苹果的密度,他们进行了如下实验;
(1)将天平放在水平台面上,游码调零后,发现指针位置如图所示,此时应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)使用天平测量苹果的质量,天平再次平衡时右盘的砝码和游码位置如图所示,苹果的质量是 g;
(3)由于苹果较大无法直接放入量筒,于是同学们将苹果切成块放入装有220mL水的量筒中,用细铁丝轻压使其浸没在水中后,量筒示数如图所示,计算得苹果的密度为 ;
(4)为了在苹果保持完整的前提下测量其密度,小刚设计了如下实验方案:
①用电子秤测得苹果的质量为m;
②使苹果完全浸没在装有适量水的烧杯中,并在水面处做出标记;
③将苹果取出,并将一个装有V1体积水的量筒向烧杯中倒水至标记处;
④量筒中剩下水的体积为V2,则苹果的体积为 ;
⑤苹果的密度为 ;(均用测量的字母表示)
(5)小刚设计的实验方案中,由于第③步取出苹果时会带出一部分水,会导致计算出的苹果密度值 (选填“偏大”或“偏小”),要使密度值测量准确,可在苹果未放入烧杯前就在水面做出标记1,然后在取出苹果后增加操作: 。(言之有理即可)
【答案】(1)右
(2)162
(3)0.9
(4)
(5) 偏小 先向烧杯内加水到标记1,再将装有V1体积水的量筒向烧杯中倒水至标记处
【详解】(1)由图可知,指针指在分度盘中央的左侧,说明天平左侧下沉,则应将平衡螺母向右调节,使天平平衡。
(2)由图可知,标尺上的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2g,则苹果的质量
(3)由图可知,量筒的示数为400mL,则苹果的体积V=V2-V1=400mL-220mL=180mL=180cm3
则苹果的密度为
(4)[1]使苹果完全浸没在装有适量水的烧杯中,并在水面处做出标记;将苹果取出,则水面降低,并将一个装有V1体积水的量筒向烧杯中倒水至标记处;量筒中剩下水的体积为V2,则量筒中减少的水的体积等于苹果的体积,则苹果的体积为
[2]苹果的密度为
(5)[1]由于第③步取出苹果时会带出一部分水,则量筒中倒入烧杯的水的体积大于苹果的体积,则测得苹果的体积偏大,会导致计算出的苹果密度值偏小。
[2]要使密度值测量准确,可在苹果未放入烧杯前就在水面做出标记1,然后在取出苹果后,先向烧杯内加水到标记1,减少苹果带出水的影响,再将装有V1体积水的量筒向烧杯中倒水至标记处,则量筒中减少的水的体积等于苹果的体积。
2.(2025·陕西·模拟预测)为了测量某鸡蛋的密度,小明和小亮进行了如图所示的实验:
(1)小明将天平放在水平桌面上,将游码拨至零刻度线处,天平稳定时指针如图-1所示,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调,直至天平平衡。用调好的天平测量鸡蛋的质量,平衡时如图-2,鸡蛋的质量为 g。
(2)小明用溢水杯测量鸡蛋的体积。做法是先往溢水杯中加水,直到 时停止。然后用透明胶带(体积不计)将鸡蛋和细线的一端固定,用细线吊着鸡蛋,使鸡蛋缓慢浸入水中,直至浸没,同时用量筒收集溢出水。量筒示数如图-3,据此计算鸡蛋的密度为 。
(3)同组小亮清除透明胶带后,进行以下步骤测量鸡蛋密度:
①将鸡蛋放入水中,观察到鸡蛋沉底。
②逐渐向水中加盐并搅拌,当观察到如图-4情景时,停止加盐、搅拌,此时该鸡蛋恰好 (选填“悬浮”或“沉底”)。
③取出鸡蛋,用天平测出烧杯和杯中盐水的总质量。
④将烧杯中部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积V,再用天平测出 的总质量。
⑤鸡蛋的密度表达式为 (用、和V表示)。
【答案】(1) 右 42
(2) 直到水面恰好与溢水口相平
(3) 悬浮 剩余盐水和烧杯
【详解】(1)[1]将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻线处,调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明左盘较重,应当将横梁上的平衡螺母向右调节,直至平衡。
[2]图中天平标尺的分度值为0.2g,鸡蛋的质量为m=20g+20g+2g=42g
(2)[1]使用溢水杯测量鸡蛋的体积,应先往溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平。
[2]由图-3所示量筒分度值为1mL,鸡蛋排开水的体积V排=40mL=40cm3,因为鸡蛋沉底,所以鸡蛋的体积V=V排=40cm3,鸡蛋的密度为
(3)[1]当观察到如图-4情景时,鸡蛋悬浮在水中。
[2][3]因为鸡蛋悬浮,则鸡蛋的密度等于盐水的密度,则只需测量盐水的密度,即可知道鸡蛋的密度,用天平测出烧杯和杯中盐水的总质量,将烧杯中部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积V,再用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量,则量筒中盐水的质量为
则鸡蛋的密度等于盐水密度,即
3.(24-25八年级上·湖南张家界·期末)小逸想知道酱油的密度,于是他和小宇用天平和量筒做了如图所示实验:
A.调节天平平衡;
B.用调好的天平测出空烧杯的质量为37g;
C.在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯酱油的总质量如图甲所示;
D.将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示;
(1)根据以上实验步骤可测得酱油的密度为 kg/m3。小逸用这种方法测出的酱油密度会偏 ;
(2)小宇在实验中不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小宇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,也把酱油的密度测了出来,请你将实验步骤补充完整:
①把天平调平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③用另一个相同的烧杯 ,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2;
④则酱油的密度表达式ρ= (已知水的密度为ρ水)。小宇实验中没有用到量筒,也可以得到酱油的体积,这种测量方法是 。
【答案】(1) 1.125×103 大
(2) 装满酱油 等效替代法
【详解】(1)[1]由图甲可得烧杯和酱油的总质量为82g,空烧杯的质量为37g,酱油的质量m=82g-37g=45g
由图乙得出酱油的体积V=40cm3
酱油的密度
(2)[1]本题中量筒打碎了,故用的是等体积法求体积,即酱油的体积等于水的体积。由①②可知,烧杯中装满水,水的质量为
则水的体积为
要使酱油的体积等于水的体积,故用另一个相同的烧杯装满酱油,则酱油体积为
[2]烧杯中酱油的质量为
则酱油的密度表达式
[3]小宇实验中没有用到量筒,用水的体积来替代酱油的体积,也可以得到酱油的体积,这种测量方法是等效替代法。
4.(2025·山西·一模)为增强学生体质,某学校每天给学生发放“营养餐”牛奶。小伟想知道“营养餐”牛奶的密度,进行了如下实验。
(1)把天平放在水平台面上,将游码移到标尺左端的 处;当横梁静止时,指针在分度盘的位置如图甲所示,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)将适量的牛奶倒入量筒中,牛奶的体积如图乙所示。然后将量筒中的牛奶全部倒入空烧杯中(已知空烧杯的质量为59.4g),测出烧杯和牛奶的总质量如图丙所示,则牛奶的密度为 kg/m3;
(3)用该实验方案得到的测量结果与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是 ;
(4)测量结束后,小伟说不用量筒,只用天平也能测量出牛奶的密度。小组同学选两个完全相同的烧杯和水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①用调节好的天平测出空烧杯的质量为;
②在一个烧杯中装适量的水至某一刻度,用天平测出烧杯和水的总质量为;
③在另一个烧杯中装牛奶至同一刻度处,用天平测出烧杯和牛奶的总质量为;
④则牛奶的密度表达式 (已知水的密度为)。
【答案】(1) 零刻度线 左
(2)1.05×103
(3) 偏小 见解析
(4)
【详解】(1)[1]天平的正确使用:把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处;调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,使天平的横梁重新平衡;物体的质量等于右盘砝码的质量加游码对应的刻度值。
[2]由图甲可知,指针偏向分度盘的右侧,说明横梁右侧质量偏大,应将平衡螺母向左调节,直至横梁水平平衡。
(2)由图乙可知,量筒中牛奶的体积V=60mL=60cm3
由图丙可知,烧杯和牛奶的总质量
则牛奶的质量
牛奶的密度
(3)[1][2]实验中,将量筒中的牛奶全部倒入空烧杯中,在倒的过程中,牛奶会附着在量筒壁上,导致测量的牛奶的质量偏小,而牛奶的体积不变,根据公式可知,测量的牛奶的密度偏小。
(4)水的质量m水 =m1−m0
水的体积
由于水和牛奶的体积相等,所以牛奶的体积
牛奶的质量m牛奶=m2−m0
则牛奶的密度
5.(2024·江西上饶·一模)小英同学使用天平测小石块的密度,测量前她将天平放在水平桌面上,然后进行天平平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小英同学调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤: ;
(2)若完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,需向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,便指针指到分度盘中央刻度线;
(3)粗心的小英同学没有纠正错误,就将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码直到横梁平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的实际质量为 。随后她用细线捆住小石块轻轻浸没在装有水的量筒中,如图丙所示,则小石块的体积为 cm3,密度为 kg/m3;
(4)小华同学所在小组的量筒损坏了,于是他就利用烧杯、细线和水来测量小石块的密度;
步骤一:使用托盘天平测出小石块的质量为m1;
步骤二:向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2;
步骤三:如图丁所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中(水未溢出)。在烧杯壁上记下水面位置;
步骤四:将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3;(已知水的密度为ρ水)
①根据方案测量结果写出小石块密度的表达式ρ= ;
②步骤四中取出小石块时会带走一些水,所测的小石块密度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)将游码移到标尺左端的零刻度线处
(2)右
(3) 42g 15 2.8×103
(4) 不变
【详解】(1)使用天平时,应该先将游码归零,然后调节平衡螺母使天平平衡。
(2)游码归零后,横梁会向左偏,故应将平衡螺母向右调节,使分度盘的指针指到分度盘中央刻度线。
(3)[1]若没有纠正错误,则应减去游码的初始读数,故小石块的实际质量为
m=20g+20g+3.2g-1.2g=42g
[2]由图丙可知石块的体积为
V=45cm3-30cm3=15cm3
[3]小石块的密度为
(4)[1]由题意可知,小石块排开水的体积为
m排=m3-m2
小石块的体积等于排开水的体积,即
小石块的密度为
[2]步骤四中取出小石块时会带走一些水,在重新添加时已经将水补充到原位置,对实验没有影响。
6.(2023·福建三明·模拟预测)两名同学在实验室分别进行测量密度的实验。
(1)田田测量一块小矿石的密度,步骤如下;
①将天平放在水平桌面上,并将游码移到标尺的 处,发现指针静止时的位置如图甲所示,此时应向 移动平衡螺母,使天平平衡;
②随后正确操作,测量出小矿石的质量如图乙所示,则小矿石的质量为 g;
③用细线拴住小矿石,缓慢浸在如图丙所示的装有适量水的量筒中,液面上升至50mL刻度线处,则小矿石的密度为 kg/m3。
(2)喜喜测量一金属块的密度,步骤如下;
①在薄壁柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁厚底柱形玻璃杯放入柱形容器的水中,稳定后容器中水的深度H1=10cm,玻璃杯露出水面的高度为h1,如图A所示;
②将金属块用细线吊在玻璃杯底部,稳定后容器中水的深度H2=18cm,玻璃杯露出水面的高度为h2,如图B所示;
③剪断细线,稳定后容器中水的深度H3=12cm,玻璃杯露出水面的高度为h3,如图C所示;
④将图C中金属块取出放入烧杯中,稳定后容器中水的深度为H4,玻璃杯露出水面的高度为h4,如图D所示。不计细线的体积和质量,则ρ金属= kg/m3;
⑤如果图D中金属块表面沾有水,所测金属块的密度值与真实值相比 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1) 零刻度线 右 62.4 2.6×103
(2) 4.0×103 不变
【详解】(1)[1][2]用托盘天平测量物体质量时,把天平放置在水平桌面上易于操作的地方,游码移到标尺左端的零刻度线处,然后调节平衡螺母,平衡螺母向上翘的一端移动,即若发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调节。
[3]随后正确操作,测量出小矿石的质量如图乙,天平横梁标尺的最小分度值是0.2g,则小矿石的质量
[4]由图丙可知水的体积为26mL,用细线拴住小矿石,缓慢浸在如图1丙所示的装有适量水的量筒中,液面上升到与50mL刻度相平,小矿石的体积
小矿石的密度
(2)[1]设容器底面积为S,烧杯包括配重的重力为G,由图A有,即
由图B有
即
其中
由图A和图C可知
由上可得
则
[2]由以上计算过程可知,通过A、B、C三图就可以计算出金属块的密度,和D图操作无关,故如果D图中金属块表面沾有部分水分,密度不变。
7.(2024·河北沧州·一模)小潘和小明想知道鸭绿江水的密度。
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向 调节平衡螺母,直到天平平衡;
②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为 g;
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中江水的体积为 ;
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为 ;
(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为;
④鸭绿江水密度的表达式 。(用、、和表示)
【答案】(1) 水平 右 93.6 40
(2)
【详解】(1)①[1][2]将天平放在水平桌面上,游码移到标尺零刻度线处,此时指针偏左,说明右盘偏轻,所以应向右调节平衡螺母,直到天平平衡。
②[3]由图乙可知,江水和烧杯的总质量为
③[4]图丙中量筒的分度值为2mL,读出量筒中江水的体积为。
④[5]由题意得,量筒中江水的质量
江水的密度
(2)由题意可知,木块的体积为
木块的重力等于木块所受的浮力,为
由步骤②可知轻轻放入木块时,木块漂浮在水中,木块排开水的体积为
木块受到的浮力为
根据漂浮的条件可知,木块受到的浮力等于木块的重力,即
解得
8.(2024·福建泉州·二模)小明测量一个方形物块的密度。所选用的器材有:托盘天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等。
(1)先将物块放入水中,发现该物块静止时漂浮在水面上且不吸水,则该现象说明物块的密度 水的密度;
(2)小明进行了如下实验操作:
①图甲是小明在调节天平时的情景,他在操作上的错误是: ;
②纠正错误后,发现天平的指针偏向分度盘中线的左边,他应该向 边调节平衡螺母;
③调节好天平后,将物块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则物块的质量为 g;
④在玻璃杯中装满水,测出此时玻璃杯和水的总质量为81.4g。将装满水的玻璃杯放在水槽中,将物块轻放入玻璃杯中,并用细针缓慢地将物块压入水中直至浸没,水不再溢出时取出物块,擦干玻璃杯外壁,测得玻璃杯和剩余水的质量为41.4g,则物块的密度为 ,测得的物块的密度值比真实值偏 。
(3)另一位同学用一把刻度尺替代小明实验中的托盘天平(其它器材不变),也测出了物块的密度。实验过程中水始终没有从玻璃杯中溢出。请将下列测量步骤补充完整:
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;
②将物块轻放入玻璃杯中,待它稳定后,用刻度尺测出杯中水的深度为;
③ ,用刻度尺测出此时杯中水的深度为;
④物块密度的最终表达式; 。(用、、、表示)
【答案】(1)小于
(2) 见解析 右 23.2 0.58 小
(3) 见解析
【详解】(1)当物体的密度大于水的密度,将下沉;物体的密度等于水的密度将悬浮;物体的密度小于水的密度,将上浮,最终漂浮,所以物块静止时漂浮在水面上,说明物块的密度小于水的密度。
(2)[1]图甲中,游码尚未归零,便开始调节平衡螺母,应将游码移到标尺的零刻度线,再调节平衡螺母,让天平平衡。
[2]调节天平平衡时,分度盘中指针向左偏,应向右调节平衡螺母才能让天平在水平位置平衡。
[3]由图乙知,物块的质量
m=20g+3.2g=23.2g
[4]由题意知,物块浸没水中时,排开水的体积等于物块自身的体积,排开水的质量
m水=m1-m2=81.4g-41.4g=40g
物块的体积
物块的密度
[5]将物块从水中取出时,带走了部分水,则测得的剩下的水和烧杯的质量偏小,排开的水的质量偏大,求得的物块的体积偏大,而物块的质量是准确值,据知,求得的密度偏小。
(3)[1][2]将物块放入玻璃杯中,稳定时,物块漂浮,所受的浮力等于自身的重力,设玻璃杯的底面积为S,则此时物块排开水的体积
据阿基米德原理,物块的重力
物块的质量
用细针将物块按入水中,让其浸没,此时物块排开水的体积等于自身的体积,物块的体积
物块的密度
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