一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）1．在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是50cm3，图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示，g取10N/kg．（1）图2中，物块受到的浮力为______N，烧杯中液体的密度为______g/cm3．（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线______（选填“①”、“②”或“③”）；（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在______N处，用它测量时，待测液体密度ρ液应不超过______g/cm3；（4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏______；（5）原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是：______（选填选项前的字母）A．质量为m0、密度比ρ0小的物块B．质量为m0，密度比ρ0大的物块C．质量比m0大而密度比ρ0小的物块D．体积比V0小的物块．【答案】0.5 1 ③ 1.5 3 小 AC【解析】【分析】【详解】（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，物块的重：G=1.5N，物体在水中弹簧测力计的示数：F=1N，物块受到的浮力：F浮=G-F=1.5N-1N=0.5N；根据阿基米德原理G排=F浮=0.5N，排开液体的质量0.5=0.0550 g10/G Nm kg gN kg===排排开液体的体积V排=V物=50cm 3，液体的密度：33501/50m g g cm V cmρ=== （2）由F 浮=G-F 和F 浮=ρ 液gV 排可得，F =G -ρ 液gV 排，F 与ρ 液图象与③符合；（3）当密度为零时，物块受到的浮力为零，根据F 浮=G-F ，弹簧测力计的示数等于物体重力，所以它的零刻度应标在1.5N 处； 物体的重力是1.5N ，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N ，由F 浮=ρ 液gV 排可得，333631.5310/3/g 10/5010F N kg m g cm V N kg mρ-===⨯=⨯⨯浮液 （4）若物块未完全浸没，根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排则物体受到的浮力偏小，弹簧测力计示数偏大，测得液体密度值将偏小；（5）要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度，可以减少分度值，增大重力，需要增大m 0质量，或换用密度比ρ 0小的物块，故选AC ．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/m 3，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m 0；②将一个烧杯_____，用天平测出烧杯和水的总质量为m 1；③用另一个烧杯装满盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量为m 2；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 m m m ρ--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+4.6g 69.6g m 总＝＝量筒中盐水的质量69.6g 24.4g 45.2g m m m 总杯＝﹣＝﹣＝[3]由图乙所示量筒可知，量筒中盐水的体积340ml 40cm V ＝＝盐水的密度333345.2g 1.13g /cm 1.1310kg /m 40cm m 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．小明所在的物理兴趣小组需要密度为1.15g/cm 3的盐水，为检验配制的盐水是否合格． （1）小明设计了如下方案：①将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向_____调节；②测量烧杯和盐水的总质量时，砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和盐水的总质量为_____g ；③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中（如图丙所示）；④测出烧杯和剩余盐水的质量为25g ；⑤计算出盐水的密度为_____g/cm3．（2）为配制合格的盐水，需要继续向盐水中_____（选填“加盐”或“加水”），但加多少才能刚好使配制的盐水合格，很难控制．小明思考后，想用饮料吸管制作一个简易的密度计来解决这一问题，制作步骤如下：①他找来一根饮料吸管，测得吸管的长度是15cm，用石蜡将其一端密封起来；②在吸管上距密封端11.5cm处画一刻线标上1.0，在吸管上距密封端_____cm处画一刻线标上1.15；③在吸管中放入适量的细砂后将其放入清水中，增减细砂直到水面刚好与1.0刻线相平；④从清水中取出吸管放入配制的盐水中，向盐水中加某物质直到液面与1.15刻线相平，盐水的密度就刚好是1.15g/cm3.（3）完成实验后，小明想在这根吸管上再增加些刻线，制成一个测量范围是0.7g/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度计，结果发现不能实现，原因是_____．为了能用这根吸管制成符合要求的密度计，他应_____（填“增加”或“减少”）吸管中的细砂后，并重新标注刻度线．【答案】右 62.4 1.1 加盐 10 吸管长度不够（吸管嫌短）减少【解析】【详解】第一空．由图甲知道，将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针向左偏，则说明天平的左端下沉，右端上翘，所以，平衡螺母向上翘的右端移动；第二空．由图乙知道，烧杯和盐水的总质量是：m1 =50g+10g+2.4g=62.4g；第三空．由图丙知道，量筒中盐水的体积是：V=34mL=34cm3，烧杯和剩余盐水的质量是m2 =25g，量筒中盐水的质量是：m=m1 -m2 =62.4g-25g=37.4g，则盐水的密度是：3337.4g 34c 1.1/m g cmmVρ===；第四空．根据题意知道，需要盐水的密度是1.15g/cm3，而现在盐水的密度是1.1g/cm3，所以，需要再加入盐，才能增大盐水的密度；第五空．根据题意知道，吸管在水中和盐水中都漂浮，受到的浮力相等，即F浮水=F浮盐水，设吸管的底面积是S ，在吸管上距密封端h cm 处画一刻线标上1.15，则，ρ水gV 排水=ρ盐水gV 排盐水，代入数据得：1.0×103 kg/m 3 ×10N/kg ×S ×11.5×10-2 m=1.15×103 kg/m 3 ×10N/kg ×Sh ，解得，h =0.1m=10cm ；第六空．小明不能制成一个测量范围是0.7g/cm 3～1.3g/cm 3、分度值是0.05g/cm 3的密度计；与第五空同理：密度计始终漂浮在液体中，受到的浮力相等，所以密度计在水中和密度为0.7g/cm 3 的液体中浮力相等，即F 浮水 =F 浮液，由ρ水gV 排水=ρ液gV 排液可知，1.0×103 kg/m 3 ×10N/kg ×S ×11.5×10-2 m =0.7×103 kg/m 3 ×10N/kg ×Sh '，解得，h '≈0.165m=16.5cm ＞15cm ，由此可知，小明不能制成密度计的原因是吸管长度不够；第七空．根据漂浮条件，减小密度计的重力，可以减小密度计的浮力，当液体密度不变时，密度计排开液体的体积减小，需要的吸管长度可以短一些，所以，需要减小管中的沙子，并重新标注刻度线。
4．(1)李明取来托盘天平放在水平桌面上，发现分度盘如图甲所示。
他应先将天平的平衡螺母向_____移动。
如在测量过程中出现了甲图所示情况，应___________；(2)用天平测出空烧杯的质量为16g ，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图丙所示，则烧杯中酱油的质量为____g ，酱油的密度为_____kg/m 3.此法测出的酱油密度比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）；(3)为了避免测量中烧杯沾有液体的影响，李明又想到另一种方法测量酱油的密度，他添加两个完全相同的烧杯和适量的水，实验步骤如下∶①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m 0；②将一个烧杯_____，用天平测出烧杯和水的总质量为m 1；③用另一个相同的烧杯装满酱油，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】左 取下最小砝码，向右调节游码 66 1.1×103 偏大 装满水()()2010水ρ--m m m m 【解析】【分析】 【详解】 (1)[1]从指针向右偏，则右端较重,平衡螺母应该向左调。
[2]如在测量过程中出现了甲图所示情况，说明右端稍重。
此时取下最小砝码，向右调节游码。
(2)[3]由图可知烧杯和酱油的总质量是=50g+20g+10g+2g=82g m 总其中酱油的质量是=82g 16g=66g m m m -=-瓶总酱油[4]酱油的体积从量筒上可以看出是60cm 3,所以酱油的密度是333366g =1.1g/cm =1.110kg/m 60cmm V ρ==⨯ [5]由于在实验中测量酱油的质量是准确的,测量酱油的体积时会由于烧杯内壁沾有少量的酱油，而使体积变小,所以这种方法测出的密度值会偏大。