一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难)1.在“测量液体的密度”实验中:(1)把天平放在水平桌面上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡.(2)将装有适量某液体的小杯子放在天平的左盘上,天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,若小杯子的质量为20g ,则小杯子中液体的质量为_____g ,然后将小杯子中的液体全部倒入量筒中,液面到达的位置如图丙所示,则量筒中液体的体积为_____cm 3,由此可计算出液体的密度为_____kg/m 3.(3)此次实验操作测得的液体密度值偏_____(选填“大”或“小”),原因是_____.【答案】右 16.4 20 0.82×103kg/m 3; 大 杯子内壁上有少量的残留液体,测得的体积偏小【解析】【分析】根据题中“应将平衡螺母向”“小杯子中液体的质量为”“量筒中液体的体积为”“ 计算出液体的密度为”可知,本题考查测量液体密度的实验,运用天平、量筒的使用规则,及密度公式分别进行判断和计算.【详解】(1)图甲中指针向左偏,应把平衡螺母向右调,直到横梁水平平衡.(2)图乙中烧杯和液体的总质量:m 总=20g+10g+5g+1.4g =36.4g ,小杯子中液体的质量:m =m 总﹣m 杯=36.4g ﹣20g =16.4g ;图丙量筒中液体的体积:V =20mL =20cm 3,液体的密度:333316.4g 0.82g/cm 0.8210kg/m 20cmm V ρ====⨯; (3)将小杯子中的液体全部倒入量筒时,杯子内壁上有少量的残留液体,测得的体积偏小,根据密度公式m V ρ=可知,测得的液体密度值偏大.2.小明测一石块的密度,实验步骤如下:(1)在调节天平时,他先将天平放在__________台面上,再将游码移至“0”刻度处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;(2)小明用调好的天平测石块的质量,天平平衡时,右盘中所加砝码的质量和游码的位置如图乙所示,石块的质量为______g ;由于石块比较大,无法直接放入量筒测量体积,故他采用如图丙所示的方法,①往烧杯中放入适量的水;②将石块浸没入烧杯,稳走后在水面位置作标记;③取出石块;④用量筒取水缓慢倒入烧杯,让水面回升到标记处时;倒水前后量简液面分别如图丁所示,则石块的体积为_________mL ;(3)根据以上步骤,可以测得石块的密度为_________kg/m 3;若此石块会吸水,则所测得的密度值会______________。
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】水平 右 28.6 10 32.8610 偏大【解析】【分析】天平的正确使用:①放:把天平放到水平桌面上;②移;把游码移到标尺左端零刻线处;③调:调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度。
【详解】(1)[1]天平在使用时应将其放在水平桌面上使用,否则会造成测量误差。
[2]调节横梁平衡时,指针偏向分度盘左侧,说明左盘偏重,则他应该将平衡螺母向右端移动。
(2)[3]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g ,石块的质量m =20g +5g +3.6g =28.6g[4]由丙图知水面上升的体积即为小石块的体积,再由丁图可以读出小石块的体积,因为丁图中量筒的分度值为0.2ml,所以小石块的体积 mL-60mL 10mL V =70=石(3)[5]由密度公式3328.6g g mL 2.8610kg m 10mLm V ρ===2.86=⨯ [6]由实验步骤知,石块质量的测量准确,在利用排水法将石块放入量筒中时,由石块本身吸水,会使得所测体积偏小,由密度公式m V ρ=可知用上面方法测得的密度值会偏大。
【点睛】此题为测量固体密度的实验,考查了对于天平的使用、天平和量筒的读数、密度的计算以及造成误差的分析,分析误差主要是分析质量和体积的测量是否有问题。
3.小明测一块小石块的密度,进行了如下实验∶(1)将天平放在水平桌面上,将 ___ 移至标尺左端零刻度线处,调节横梁平衡;(2)如图甲所示,小石块的质量为___g ;(3)将小石块放入盛有50m1水的量筒中,静止时液面情况如图乙所示,则小石块的密度是 ___kg/m 2;(4)若小明在第(2)步骤测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏___。
【答案】游码 31.4 3.14×103 小【解析】【分析】在读数时,天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量;弄清楚量筒的量程和分度值,再根据液面对应刻度来读数,零件的体积等于零件和水的总体积减去水的体积;然后根据公式m V ρ=求出雨花石的密度。
【详解】(1)[1]使用天平测量物体质量时,应将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,然后调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)[2]如图乙所示,标尺的分度值是0.2g ,小石块的质量为m =20g +10g +1.4g =31.4g(3)[3]由图丙可知,水和小石块的总体积360cm V =总,则小石块的体积360mL-50mL 10mL=10cm V V V =-==总水小石块的密度为333331.4g =3.14g cm =3.1410kg m 10cmm V ρ==⨯ (4)[4]天平已经调节平衡,小明向右旋动平衡螺母会导致所称小石块的质量偏小;由mV ρ=可知,此时所测密度会偏小。
【点睛】测固体的密度是初中物理比较基本的实验,本题考查用天平和量筒的读数以及密度的计算,考查了学生的实验能力。
4.小强同学为了测量某种液体的密度。
他取了适量的这种液体的样品倒入烧杯中,进行下列实验。
(1)实验前,小强把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的________处。
横梁静止后,指针指在分度盘中线的左侧,他应将平衡螺母向________调节,直到横梁水平平衡。
(2)用调节好的天平测量液体和烧杯的总质量,操作情景如图甲所示,错误之处是________________。
(3)纠正错误后,继续实验:a.用天平测出烧杯和该液体的总质量为72.0g ;b.将烧杯中的液体倒入量筒中一部分(如图乙所示)。
测出量筒内液体的体积为V ;读数时,视线应与凹液面的底部________。
倒入量筒中液体的体积为________3cm 。
c.用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m ,横梁平衡时,托盘中的砝码和标尺上游码所对的刻度值如图丙所示,则读数为________g 。
(4)计算得到液体的密度为________3kg /m 。
(5)在两次测量质量时,小强发现都使用了同一个磨损了的砝码,则对测量液体密度的结果________(选填“会”或“不会”)产生影响。
【答案】零刻度 右 称量过程中调节了平衡螺母 相平 30 39 1.1×103 不会【解析】【分析】【详解】(1)[1]天平要放在水平桌面上,先将游码移到标尺左端零刻线处。
[2]若指针指在分度盘的中央的左侧,说明左侧更重,应将平衡螺母向其反方向调节,故将平衡螺母向右调节。
(2) [3]在使用天平称量物体的质量时,通过增减砝码和移动游码使天平平衡,不能再移动平衡螺母,故错误之处是称量过程中调节了平衡螺母。
(3)b[4]在使用量筒读数时,视线应与凹液面的底部相平。
[5]量筒的分度值是2mL ,所以倒入量筒中液体的体积为30 mL ,即30cm 3。
c[6]由图丙,托盘中的砝码的质量是35.0g ,标尺上游码所对的刻度值是4.0g ,所以烧杯和剩余液体的总质量m=35.0g+4.0g=39.0g(4)[7]量筒中液体的质量'72.0g-39.0g=33.0g m m m =-=总液体的密度3333'33.0g 1.1g/cm 1.110kg/m 30cm m V ρ====⨯ (5)[8]使用磨损的砝码会使读出的物质质量偏大,因为两次测量质量时,都使用了同一个磨损了的砝码,所以两次读出的物质质量都偏大,但是在此实验中是将两次实验结果相减来计算量筒内液体的质量,所以对量筒内液体的质量的结果不会有影响,也就对测量液体密度的结果不会产生影响。
5.小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:(1)将天平放在水平台上,把游码放在_____处。
然后调节直至天平平衡;(2)用天平测出空烧杯的质量为17g ,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为_____g ,酱油的密度为_____kg/m 3;(3)小明用这种方法测出的酱油密度会_____(偏大/偏小);(4)小华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。
于是小华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,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m 0;②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m 1;③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m 2;④则酱油的密度表达式ρ=_____(已知水的密度为ρ水)。
【答案】标尺的零刻度线 45 31.12510⨯ 偏大()2010--m m m m ρ水【解析】【分析】【详解】(1)[1]将天平放在水平台上,把游码放在标尺的零刻度线处。
(2)[2][3]从图甲可以看到,烧杯和酱油的总质量是 50g 10g 2g 62g m =++=总空烧杯的质量为17g ,那么烧杯中酱油的质量是-62g -17g 45g m m m ===总杯酱从图乙可知道酱油的体积是340mL 40cm V ==酱那么酱油的密度是333345g 1.125g/cm 1.12510kg/m 40cmm V ρ====⨯酱酱酱 (3)[4]小明用这种方法测出的酱油密度会偏大,因为将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,会有一些酱油成分留在烧杯中,那么测出来的体积是偏小的,根据m V ρ=可知,测出的酱油密度会偏大。
(4)[5]由上述实验步骤可知,烧杯水的质量是10-m m m =水这些水的体积是10-m m m V ρρ==水水水水烧杯的容积是 10-m m V V ρ==水容水用另一个烧杯装满酱油,这些酱油的质量是 '20-m m m =酱酱油的密度是()''20'10--m m m m V V m m ρρ===水酱酱酱容 酱油的密度表达式()2010--m m m m ρρ=水。
6.为了帮助家人用盐水选种,小天从实验室借来了天平和量筒测量盐水的密度,他进行了三次测量,以下是其中的一次测量过程:(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向_________移动;(2)用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,记录下烧杯和盐水的总质量为__________g ;(3)再将部分盐水倒入量筒中,量筒中盐水的体积如图丙所示。