一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）1．小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物，该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水，与水无反应，具有一定的吸水性。

学完力学知识后，小华想利用所学知识测出条状物的密度。

(1)小华将天平放在桌面上，把游码移至称量标尺左端零刻线处，发现指针在分度标尺中线的右侧，他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节；(2)他取出两根完全相同的条状物，用天平测量它们的质量，天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示，这两支条状物的质量是____________________g；(3)将适量的水倒入量筒中，读出水的体积。

然后把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，稳定后读出水和条状物的总体积。

如果用这种方法测量体积，会直接导致密度的测量值比真实值____________________ (选填“偏大”或“偏小”)；(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积，他把吸足水的条状物取出擦干，放入装有34mL水的量筒中，水面对应的示数如图乙所示，则条状物的总体积是____________________cm3，密度为ρ=____________________g/cm3。

(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器，用如图丙所示的步骤测出盐水的密度，请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式；①在小圆柱形容器中倒入适量盐水，用刻度尺量出了盐水的深度为h1；②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封，放入容器中，条状物漂浮，用刻度尺量出此时盐水的深度为h2；③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中，用刻度尺量出此时盐水的深度为h3；④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示，条状物密度用“ρ”表示)；(6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。

于是他找来一只弹簧测力计，但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清，就找来台秤按如图丁所示步骤来完成测量；①将金属圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数为m1=102g；②将圆柱体全部浸入水中，记下台秤的示数为m2=152g；③将圆柱体全部浸入与水等质量的盐水中，记下台秤的示数m3=182g；④算出盐水的密度ρ盐水=____________________g/cm3。

【答案】左 8.4 偏大 12 0.7 3121()()h hh hρ-- 1.3【解析】【分析】【详解】[1]根据天平使用方法，将天平放在水平桌面上，把游码归零后，往右边偏转，则需将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。

[2]看图可知这两支条状物的质量是+=5g+3.4g=8.4g m m 砝码示数游码示数[3]把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，由于物体吸水，稳定后读出水和条状物的总体积就会偏小，计算出的密度就会偏大了。

[4][5] 条状物的体积为333-=46cm -34cm =12cm V V V =装初条状物的密度为338.4g ==0.7g/cm 12cmm V ρ= [6]设小圆柱形容器的横截面积为S ，条状物漂浮时，受到的浮力与重力相等，所以条状物的质量为21()gV F G m S h h g g gρρ====-盐水排浮盐水 完全浸没后，可计算出条状物的体积为31()V S h h =-条 则盐水的密度为21213131(-)(-)(-)(-)S h h h h m V S h h h h ρρρ===盐水盐水 即3121()()h h h h ρρ-=-盐水 [7]金属圆柱体的一半浸入水中时，排开水的质量为152g-102g=50g m =则水的质量为=102g-50g=52g m 水把金属圆柱完全浸没在水中时，排开水的质量为'152g-52g=100g m =排开水的体积即金属块的体积为'33100g =100cm 1g/cm m V ρ==水 金属块全部浸入盐水中时排开盐水的质量为''182g-52g=130gm=则盐水的密度为''33130g=1.3g/cm100cmmVρ==盐水2．学习了密度知识以后，小明和小华用如下实验测盐水的密度：(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)他们用天平测出空烧杯的质量为24.4g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示，将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，盐水的体积如图丙所示，则烧杯中盐水的质量为_____g，盐水的密度为_____kg/m3，他们用这种方法测出的盐水密度会_____（选填“偏大”或“偏小”）；(3)小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出盐水的密度。

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m0；②将一个烧杯_____，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；③用另一个烧杯装满盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量为m2；④则盐水的密度表达式ρ＝_____（已知水的密度为ρ水）。

【答案】右 45.2 1.13×103偏大装满水2010m mm mρ--水【解析】【分析】【详解】(1)[1]指针偏向分度盘的左侧，应向右调节平衡螺母，使天平平衡。

(2)[2]由图甲可知，烧杯与盐水的总质量50g+10g+5g+4.6g69.6gm总＝＝量筒中盐水的质量69.6g24.4g45.2gm m m总杯＝﹣＝﹣＝[3]由图乙所示量筒可知，量筒中盐水的体积340ml40cmV＝＝盐水的密度 333345.2g1.13g /cm 1.1310kg /m 40cmm V ρ====⨯ [4]当将烧杯中的液体倒入量筒中，会有液体沾在烧杯壁上，而倒不干净，因此所测的体积会偏小，根据公式m Vρ=得，测得的密度比真实值偏大。

(3)[5][6]小华不小心将量筒打碎了，用天平也能测量出盐水的密度：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1m ，则水的质量10m m m 水＝﹣由m Vρ=可求得，水的体积 10m m V ρ-=水③用另一个烧杯装满盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量为2m ，则盐水的质量20m m m 盐水＝﹣烧杯内水的体积等于盐水的体积。

④则盐水的密度表达式20102010===m m m m m m V m V m m m ρρρ=盐水水水﹣﹣﹣﹣ 3．小明和小丽测量鹅卵石的密度：(1)小明的测量方法如图A 所示，其步骤：①在测鹅卵石的质量时，他将天平放在水平台面上，再将游码调到“0”刻度线处，发现指针停在如图甲所示的位置。

要使天平平衡，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调，调好天平后，他进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图乙所示，鹅卵石的质量为__________g 。

②在量筒内注入30mL 的水，将系上细线的鹅卵石没入水中，水面位置如图丙所示，鹅卵石的体积为__________cm 3。

③则鹅卵石的密度为__________kg/m 3。

(2)小丽的测量方法如图B 所示，其步骤：a ．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 1；b ．将鹅卵石放在塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 2；c ．用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h 3。

①鹅卵石密度的表达式为ρ＝______________（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）②若在进行测量步骤c 时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ＇，则ρ＇________ρ（选填“＞”、“=”或“＜”）。

【答案】左 22.4 8 2.8×103 1232h -h h -h ρ水 = 【解析】【分析】【详解】(1)①[1]在用天平测量矿石的质量时，应将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端的“0”刻度线处。

由图甲可知，指针偏右，说明右侧质量偏大，此时应将平衡螺母向左调节。

[2]由图乙可知，鹅卵石的质量为m =20g+2.4 g=22.4g②[3]由图丙可知，鹅卵石的体积为V =38cm 3-30 cm 3=8cm 3③[4]由m Vρ=得，鹅卵石的密度为 333322.4g 2.8g /cm 2.810kg /m 8cmm V ρ====⨯ (2)①[5]设正方体塑料块一个面的面积为S ，则鹅卵石受到的浮力为12F gS h h ρ=-浮水（） 鹅卵石的重力G =mg =F 浮，则鹅卵石的质量为12m S h h ρ=-水（）鹅卵石的体积V =S （h 3-h 2）故鹅卵石的密度为()()12122332h h S h h m V h h S h h ρρρ--===--水水 ②[6]若塑料块上沾上水后，塑料块和鹅卵石的重力增大，排开水的体积增大，但容器中的液面高度不变，即h 2、h 3都不变，故测量的密度不变。

4．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 Vρ=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。