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.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺_____,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往_______(选填“左”或“右”)调.(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是:31.8g和空烧杯的质量是90g.(3)如题图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,如题图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为___________g.(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如题图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142g,此时杯中水的体积为______________cm3.(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为_______________g/cm3.(6)若小明在第(4)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】零刻度处左 161.6 52 2.6 大【解析】【分析】【详解】(1)天平调节时,应将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度处,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母往左调。
(3)所测物体的质量等于所有砝码的质量之和加上游码指示的质量值,故杯、水和鹅卵石的总质量为161.6g.(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如题图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为 142g,此时杯中水的质量为142g-90g=52g,根据ρ=mV,杯中水的体积为V=mρ=3521g/cmg=52cm3.(5)甲图中水的质量为161.6-31.8g-90g=39.8g,则甲图中水的体积为:V=mρ=339.81g/cmg=39.8cm3,则鹅卵石的体积为:52 cm 3-39.8cm 3=12.2cm 3.所以鹅卵石的密度为:ρ=m V =331.8g 12.2cm≈2.6g/cm 3. (6)若小明在第(4)步骤测量过程中,向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,会导致所测的杯和水的总质量偏小,计算的水的总体积偏小,以至于计算的鹅卵石体积偏小,最终导致计算的鹅卵石密度偏大.3.清清太湖水孕育了世代苏州人,爱动脑筋的小红想知道太湖水的密度究竟有多大,于是她舀取了一些太湖水,在学校实验室找了下列器材:天平及砝码,量筒(刻度清晰但没有数字),烧杯,铜块(己知它的密度为1ρ),细线;利用这些器材按下列步骤测出了太湖水的密度,请你帮小红完善实验探究过程或做部分数据处理:(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘中线左侧,此时应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡;(2)用天平测出铜块的质量1m ;(3)在量筒内倒入适量的太湖水,用细线拴住铜块,将它缓慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A ,然后取出铜块∶(4)在烧杯内倒入适量的太湖水,用天平测出水和烧杯的总质量2m ;(5)______________;(请写出这一步的操作方法)(6)用大平测量烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量3m 、砝码和游码位置如图所示,则3m =_________g ;(7)计算太湖水密度的表达式为ρ=_______(物理量用题中符号表示);某次测量中测得,1m =133.5g ,2m =91.4g ,3m =76.2g ,已知338.910kg/m ρ=⨯1∶则可算得ρ=____kg/m 3;根据以上实验方案,小红测出的太湖水密度比真实值_______。
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】右 将烧杯中的水倒入量筒中, 直至标记A 处 47.42311·m m m ρ- 31.01310⨯ 偏大【解析】【分析】【详解】 (1)[1]调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中线左侧,此时应将平衡螺母向右调节,直到指针在分度盘的中央。
(5)[2]铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积,根据m Vρ=表示出物体的体积,也就是排开水的体积,将烧杯中的水倒入量筒中的标记处,烧杯中水减少的质量等于铜块排开水的质量,故用天平测出水和烧杯的总质量m 2后,需要将烧杯中的水倒入量筒中, 直至标记A 处。
(6)[3]由图可知烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量320g 20g 5g 2.4g 47.4g m =+++=(7)[4]铜块的体积等于排开水的体积,由m Vρ=可得 11m V V ρ==铜排烧杯倒入量筒中水的质量 23m m m =-则太湖水的密度23231111·m m m m m m V m ρρρ--===[5]代入数据可得3333231191.4g 76.2g 8.910kg/m 1.01310kg/m 133.5gm m m ρρ--==⨯⨯≈⨯ [6]由于取出铜块时带着水,使得体积偏大,倒入的水偏多,使得水的质量偏大,根据m Vρ=可知密度偏大。
4.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 mm mV V m mρρ===水酱酱酱容酱油的密度表达式()2010--m mm mρρ=水。
5.周末,小明跟着父母去唐河里捡拾了一块唐河玉石。
他想知道这块玉石的密度,于是把玉石带到学校实验室。
他发现量筒太细放不进玉石,于是就用烧杯、天平和水来测量:(1)在调节天平平衡时,首先把_______拨到零刻度线处,发现横梁左低右高,此时,他应该将右侧的平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”);(2)调节天平平衡后,他将玉石放在天平的左盘,在右盘添加砝码并移动游码,当天平再次平衡时,天平右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则玉石的质量为________g;(3)如图所示,往烧杯中加入适量的水,把玉石浸没,在水面到达的高度做上标记;取出玉石,让水尽量滴尽到烧杯,然后测出烧杯和水的总质量为127g;往烧杯中加水到标记,再测出此时烧杯和水的总质量为149g。
若水的密度按1.0g/cm3计算,则玉石的密度约为_______g/cm3(保留两位小数);(4)测量结束后,同学们一起讨论测量的过程和结果。
大家认为取出玉石时会带出部分水,就导致测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】游码右 56.2 2.55 偏小【解析】【分析】【详解】(1)[1]使用天平时,将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻线处。
[2]横梁左低右高,说明指针偏左,所以平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
(2)[3]玉石的质量m=50g+5g+1.2g=56.2g(3)[4]由=mVρ可知,玉石的体积33149g 127g 22cm 1g /cm m V V ρ-==排排水==玉石的密度 3356.2g 2.55g/cm 22c =m m V ρ≈= (4)[5]把玉石从水中取出时,石块上沾有部分水,烧杯中剩余水的体积偏小,导致所测玉石的体积偏大,在质量准确的情况下,根据=m Vρ可判断测得的玉石密度偏小。