内容正文:
专题06 质量和密度
一、填空题
1.(2024 安徽)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】61.0
【解析】本题考查托盘天平的读数。使用托盘天平测物块的质量时,被测物块的质量等于砝码质量和游码示数之和。由题图可知,砝码总质量为50 g+10 g=60 g,标尺分度值为0.2 g,游码示数为1.0 g,所以物块的质量为60 g+1.0 g=61.0 g。
2.(2022安徽)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 g。
【答案】36.6
【解析】本题考查天平的读数。使用天平时,被测物体的质量等于砝码质量和游码示数之和,由题图可知砝码的质量为35 g,标尺分度值为0.2 g,游码对应的示数为1.6 g,物体的质量为35 g+1.6 g=36.6 g。
3.(2019安徽)完成下列单位换算:
(1)19.3g/cm3=_______kg/m3;(2)5kW·h=___________J。
【答案】(1).1.93 ×104 (2).1.8 ×107
【解析】本题考查单位换算的相关知识。(1)1 g/cm3=1×103 kg/m3,所以19.3 g/cm3=19.3×103 kg/m3;
(2)1 kW·h=3.6×106 J,所以5 kW·h=1.8×107 J。
4.(2016安徽)2016年5月.科学家又发现了9颗位于宜居带(适合生命存在的区域)的行星。若宜居带中某颗行星的质量约为地球的6倍.体积约为地球的8倍,则它的密度与地球的密度之比约为
(行星与地球均看作质量均匀分布的球体)。
【答案】3∶4
【解析】本题考查密度的计算。由题意知,m行星=6m地球,V行星=8V地球,则它的密度与地球的密度之比为。
5.(2016安徽)小明同学用调节好的托盘天平测小石块的质量,天平平衡时盘中所加砝码情况和游码位置 如图所示.则被测小石块的质量为 _g。
【答案】71.6
【解析】用天平测量物体质量时,左盘物体质量等于右盘砝码质量加上游码质量,故小石块的质量为50g+20g+1.6g=71.6g。
二、实验题
8.(2020安徽)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】(1).游码归零,调节平衡螺母至指针指在分度盘中央
(2).取下5g砝码,向右缓慢移动游码
【解析】(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)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。
9.(2019安徽)小明使用天平测小石块的质量.测量前他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节.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)请你指出小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:___________________
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动;
(3)调节横梁平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡.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,则小石块的质量为___g
【答案】 (1).游码调零 (2).右 (3) 78.4
【解析】(1)使用天平时,应先把游码移到标尺的零刻度线处,即游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡,而小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏了游码归零这一步骤.
(2)甲图中没有将游码移至零刻度线,横梁就平衡了,如果将游码调零,则指针会偏向分度盘左侧,此时要使横梁平衡,则应将平衡螺母向右调节;
(3)由图知,小石块的质量m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g.
10.(2017安徽)同学们通过以下实验步骤测量未知液体的密度:
(1)取一只烧杯,向其中倒入适量的待测液体,用托盘天平测出此时烧杯(包括其中的液体)的质量为76.4g;
(2)另取一只100mL的量筒,将烧杯中的部分液体缓慢到人量筒中,如图a所示,量筒内液体的体积为 mL;
(3)再用托盘天平测量此时烧杯(包括剩余液体)的质量,如图b所示,托盘天平的读数
为 g;则该液体的密度 kg/m3。
【答案】(1)60 (2)28.2 (3)803.3
【解析】(1)如图a所示,量筒内液体的体积为V=60mL;
(2)如图b所示,托盘天平的读数为m剩=20g+5g+3.2g=28.2g;
(3)由密度公式可得该液体的密度
。
4、 计算题
11.(2025 安徽)某兴趣小组要测量一实心圆柱体(不吸水且不溶于水)的密度,进行了如下操作:用一根不可伸长的细线将圆柱体竖直悬挂在铁架台上并保持静止,将一盛有水的柱形容器放在水平升降台上,容器和升降台整体安放在圆柱体的正下方,使容器内的水面与圆柱体下表面恰好不接触,测得容器内水的深度为h1=10 cm,如图所示;缓慢调节升降台使细线恰好伸直且无拉力,测得容器上升的高度为h2=8 cm,整个过程没有水溢出,圆柱体始终处于竖直状态。已知圆柱体的高为H=20 cm,圆柱体与容器的底面积之比为S1∶S2=1∶3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,不计容器壁厚度。求:
(1)调节升降台前水对容器底部的压强p;
(2)调节升降台后圆柱体浸入水中的深度h;
(3)圆柱体的密度ρ。
【答案】(1)1.0×103Pa (2)12cm (3)0.6×103kg/m3
【解析】(1)调节升降台前水对容器底部的压强p=ρ水gh1=1.0×103Pa。
(2)缓慢调节升降台后使细线恰好伸直且无拉力,故圆柱体的位置始终不变。
由水的体积不变可得S2h2=(S2-S1)h
所以圆柱体浸人水中的深度h=12cm
(3)圆柱体处于漂浮状态,所以F浮=G
由阿基米德原理得F浮=ρ水gS1h
因为G=mg,V=S1H
所以圆柱体的密度0.6×103kg/m3
12.(2024 安徽)某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为,与MN的距离为。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质量和体积,已知和g。
(1)求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小(用题中给定的物理量符号表示);
(2)求金属块的体积V(用题中给定的物理量符号表示):
(3)若求金属块的密度。
【答案】(1)ρ水gSh;(2)3Sh2-Sh1;(3)6×103kg/m3
【解析】解:(1)图甲中,圆桶所受浮力等于圆桶和沙子的重力
G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh
(2)图乙和图丙相比,浮力相等,V排相等,A点在水面下的深度相等,所以乙图中,A点到水面PQ的距离应该等于(h1+h2),A点到MN的距离应该等于h1,图乙和图甲相比
ΔV排=ΔV桶浸+V金属
金属块的体积
V金属=ΔV排-V桶浸=4Sh2-S(h1+h2)=3Sh2-Sh1
(3)由图甲图乙可知,金属块的重力
G金属=ΔF浮=ρ水g4Sh2
金属块的质量
金属块的密度
答:(1)图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为ρ水gSh;
(2)金属块的体积V为3Sh2-Sh1;
(3)金属块的密度6×103kg/m3。
立足安徽 精准备考 1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$