一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题（难）1．“五一节”期间，李老师去重庆矿石公园游玩时拾到了一块具有吸水性的小矿石（ρ石>ρ水）并带回了学校，同学们对这块小矿石很好奇，于是李老师提议大家用学过的物理知识来测量它的密度。

老师为同学们提供了以下器材：天平（含砝码）、量筒、细线、水、烧杯等。

（1）方案一：小方同学利用天平和量筒来测量小矿石的密度，主要实验步骤如下： ① 调节天平时，先将天平置于_____桌面上，把游码移到称量标尺左端零刻度线处，指针静止时的位置如图甲所示。

此时应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，直到天平平衡；② 将小矿石放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，小矿石的质量m 为_____g ；③ 在量筒中倒入适量的水，然后用细线拴住小矿石缓慢浸没入水中，放入小矿石前、后水面如图丙所示，由此可知，小矿石的体积为_____cm 3； ④ 该小矿石的密度为_____kg/m 3；（2）方案二：小东同学在小方同学的实验基础上，利用图丁所示的实验器材，按以下的步骤也测出了这块小矿石的密度。

① 将烧杯中装入适量的水，用天平测出杯和水的总质量为 m 1；② 将量筒中已浸没足够长时间的矿石提出，迅速将矿石表面的水擦去并浸没在图丁的水中（石块未接触烧杯底且水未溢出），天平平衡时示数为m 2；③ 矿石密度的表达式ρ石＝_____ （用m ，m 1，m 2及水的密度ρ水表示）；（3）不计细线的影响，上述两种测量方案中，误差相对较小的是方案_____（选填“一”或“二”）。

若用另外一种方案，则密度的测量值跟准确值相比会偏_____（选填“大”或“小”）。

【答案】水平 左 39 15 32.610⨯ 21-m m m ρ水 二 大【解析】 【详解】(1)[1][2]调节天平时，先将天平置于水平桌面上；从图甲可以看到，指针往右偏，说明右端较重，此时应将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。

[3]从图乙可以看到，小矿石的质量是35g 4g 39g m =+=[4]从图丙可以看到，小矿石的体积是345mL -30mL 15mL 15cm V ===[5]该小矿石的密度是333339g 2.6g/cm 2.610kg/m 15cmm V ρ====⨯ (2)[6]由题意可知，当矿石放入烧杯后排开水的质量是21-m m m =排所以排开水的体积是21-m m V ρ=排水矿石完全浸没，所以V V =矿石排，矿石的密度是21-m mV m m ρρ==水石石(3)[7][8]在方案一，把矿石放入量筒内水中时，因为矿石吸水，所以导致测量出的矿石的体积偏小，根据mVρ=可知，计算出的矿石密度偏大，方案二中矿石在水中浸泡过，不再有此种情况，所以方案二测量值更准确。

2．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mVρ=可知，测得的液体密度值偏大．3．利用一个烧杯、天平和适量的水，小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度。

(1)小刚同学使用天平称量物体质量，调节天平横梁平衡时，出现如图甲所示情况，他应向_____调节平衡螺母使横梁平衡；如果在称量过程中，加到最后一个砝码，出现如图甲所示情况，他应_____，最终测得小石块的质量为52g 。

(2)如图乙所示：A ．往烧杯中加入适量的水；B ．把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；C ．取出小石块；测出此时烧杯和水的总质量为127g ；D ．往烧杯中加水，直到_____，再测出此时烧杯和水的总质量为140g ； (3)计算出小石块的体积为_____cm 3； (4)计算出小石块的密度为_____kg/m 3；(5)在一旁观看的小敏同学认为该测量值和真实密度相比明显_____（偏大/偏小），只利用原有实验器材，改进实验步骤，即可消除这一人为偏差，其方法是_____。

【答案】左 取下最小的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡 液面与标记对齐 13 4×103 偏小 测A 图装置的质量利用AD 两图来计算石块体积 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]根据图指针指在分度盘的右侧，指针右偏时向左调节平衡螺母使天平平衡。

[2]如果在称量过程中，出现如图甲所示情况，说明所加的砝码不合适，所以应该取下所加的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡。

(2)[3]为了利用等效替代法得到体积，所以应该往烧杯中加水，直到液面与标记对齐。

(3)[4]小石块的体积为33140g -127g 13cm 1g/cm m V V ρ====排石排水(4)[5]石块的密度为3352g 4g/cm 13cmm V ρ===石 (5)[6]取出石块时，石块会带出一部分水，使得测得的水的体积偏大，根据公式m Vρ=，测得的密度偏小。

[7]测A 图装置的质量利用AD 两图来计算石块体积可以避免这一人为偏差。

4．在“测量牛奶密度”的实验中：(1)小明先将牛奶倒入量筒，如图甲所示，则牛奶的体积为_________cm 3；接着将天平放在水平台面上，如图乙所示，他应先_______________，再调节平衡螺母，使天平平衡；用调节好的天平测出空烧杯的质量为33g ，然后将量筒中的牛奶倒入烧杯，用天平测量烧杯和牛奶的总质量，天平平衡时如图丙所示，烧杯和牛奶的总质量为_______g ；(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为___________kg/m 3，用该方法测得的密度比真实值可能会偏____；(3)小明不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出牛奶的密度，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： ①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m 0②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用另一个烧杯装满牛奶，用天平测出烧杯和牛奶的总质量为m 2则牛奶的密度表达式ρ=_____________。

（用测量的物理量和水的密度表示，已知水的密度为ρ水）【答案】30.0 将游码拨回标尺零刻线处 63.6 31.0210⨯ 小 ()2010水ρ--m m m m【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]从图甲可以看到，量筒的分度值是1mL ，量程是50mL ，它的读数是330.0mL 30.0cm =。

[2]从图乙可以看到，游码没有归零，所以应先将游码拨回标尺零刻线处。

[3]从图丙可以看到，烧杯和牛奶的总质量是50g 10g 3.6g 63.6g m =++=(2)[4]牛奶的质量是-63.6g -33g 30.6g m m m ===牛杯根据mVρ=可知，牛奶的密度是 333330.6g 1.02g/cm 1.0210kg/m 30.0cmm V ρ====⨯牛牛牛 [5]用该方法测得的密度比真实值可能会偏小，因为量筒上会附有一些牛奶成分，那么在烧杯中的牛奶真实体积小于330.0cm ，当用330.0cm 这个体积去计算时，根据mVρ=可知所得到的牛奶密度会偏小。

(3)[6]由题意可知，可得到这些水的质量是10-m m m =水那么这些水的体积是10-m m m V ρρ==水水水水还可以知道这些牛奶的质量是'20-m m m =牛这些牛奶的体积是'10-m m V V ρ==牛水水则牛奶的密度是()'20'10--m m m V m m ρρ==水牛牛牛5．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。

接下来小天称得烧杯和剩余盐水的质量为25.6g ，则小天在这次实验中测得盐水的密度为_________3kg/m ； (4)若先用量筒测量盐水的体积，再倒入烧杯中测量质量，这样测出的密度将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

【答案】左 69.6 31.110⨯ 偏小 【解析】 【详解】(1)[1]指针位置如图甲所示，说明右边较重，要使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向左移动。

(2)[2]从图乙可以看到，烧杯和盐水的总质量是65g 4.6g 69.6g m =+=总(3)[3]由题意可知，量筒中盐水的质量是'-69.6g -25.6g 44g m m m ===总从图丙可以看到，量筒中盐水的体积是'340mL 40cm V ==盐水的密度是'333'344g 1.1g/cm 1.110kg/m 40cmm V ρ====⨯盐 (4)[4]若先用量筒测量盐水的体积，这个体积大小是正确的，但是再倒入烧杯中测量质量，量筒会有些盐水成分留下来，质量的测量值会偏小，根据mVρ=可知，密度的测量值也会偏小。

6．小明想用天平、砝码、烧杯、足量的水来测石块的密度：(1)小明在调节天平横梁平衡时，指针出现图甲所示情况，他应将平衡螺母向_____端调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，他应_____．(2)小明用已调好的托盘天平测量物体的质量，操作情况如图乙所示，请指出其中两个错误：①_____；②_____．小明改正错误后，天平再次平衡后，砝码和游码位置如图丙所示，所称量烧杯和水的质量是_____g．(3)小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，如图丁所示，此时天平所显示的质量值为91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，则石块的密度为_____kg/m3．【答案】右增加砝码或向右移动游码用手直接去拿砝码将砝码放在了左盘，物体放在了右盘 81.6 2.6×103【解析】【分析】【详解】(1)小明在调节天平横梁平衡时，图中指针指向分度盘的左侧，因此应将平衡螺母向右调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，说明被测物体的质量较大，此时应该增加砝码或向右移动游码，使天平横梁重新平衡；(2)由图乙知，物体放在了右盘，砝码放在了左盘，物体和砝码的位置反了；在加减砝码时，用手拿取，未用镊子；标尺的分度值是0.2g，因此烧杯和水的质量：m1=50g+20g+10g+1.6g=81.6g；由题意可得，石块的质量：m石=107.6g−81.6g=26g。