一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）1．小明和小亮都很喜欢喝绿茶饮料，学完了密度知识后他们分别用不同的方法测量饮料的密度。
(1)小明的实验操作如下：①把天平放在_____上，将_____拨至标尺左端的零刻度线处，并调节_____使天平平衡；②把饮料倒入烧杯中一部分，用天平测出烧杯和饮料的总质量是93.8g；③把烧杯中的一部分饮料倒入量筒中，如图甲所示，饮料的体积是_____cm3；④用天平测出烧杯和剩余饮料的质量，如图乙所示，量筒内饮料质量是_____g，饮料密度是_____kg/m3；(2)小亮用量筒、小试管、水、记号笔测出了饮料的密度，请将实验步骤补充完整：①在量筒中倒入适量的水，将小试管放入量筒中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对的刻度V1；②在试管内倒入适量的水，先用记号笔记录试管内水面的位置，然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对应的刻度V2；③将试管中的水倒尽，_____，然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对的刻度V3；④饮料密度的表达式：ρ饮料=_____。
（用已知量和测量量符号来表示，已知水的密度为ρ水）【答案】水平台游码横梁两端的平衡螺母 60 62.4 1.04×103再向试管中倒入饮料直到标记处3121V VV V--⋅ρ水【解析】【分析】【详解】(1)①[1][2][3]在调平天平时，应把天平放在水平台上，将游码拨至标尺左端的零刻度线处，并调节横梁两端的平衡螺母使天平平衡。
③[4]由图甲知，饮料的体积是60mL=60cm3。
④[5]由图乙知，烧杯及剩余饮料的质量为31.4g，则量筒内饮料的质量m =93.8g-31.4g=62.4g[6]饮料的密度333362.4g 1.04g/cm 1.0410kg/cm 60cm m V ρ====⨯ (2)③[7]小亮是利用浮力来推导物体的密度。
步骤一可求出小试管的质量，结合物体的浮沉条件及阿基米德原理知，当试管漂浮在水中时，试管的重力G 1=F 浮1=ρ水gV 1即试管的质量1111gV G m V g gρρ===水水 步骤二可求出倒入小试管中的水的体积，倒入适量水后，试管漂浮，则小试管和试管中的水的质量2222gV G m V g gρρ===水水 那么小试管中水的质量m 水=m 2-m 1=ρ水V 2-ρ水V 1=ρ水(V 2-V 1)其体积2121()m V V V V V ρρρ-===-水水水水水所以步骤三也应向试管中倒入饮料直到标记处，使倒入的饮料体积与倒入小试管中的水的体积相等，此时饮料的质量m 饮料=ρ水V 3-ρ水V 1=ρ水(V 3-V 1)④饮料的密度313312121()==V V m V V V V V V V ρρρ--=--水饮料水水2．(1)数据表格m 1/g m 2/g m Vρ/(3kg m -)（____） （____） （____） （____） （____）(2)测量平均速度 器材斜面、垫木、金属片、小车、刻度尺和______过程数据①保持斜面的坡度不变，分别测出小车通过全程AB 段和上半程AC 段的路程及所用的时间，然后计算出对应的平均速度，数据如下：结论②小车通过全程的平均速度是______m/s ；小车沿斜面向下运动时，速度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
问题讨论在测平均速度的实验中，因不便于测量时间，因此斜面应保持较______的坡度。
【答案】CBDEA 间接测量法 74.4g 50.4g 24g 30cm 3 330.810kg/m ⨯ 停表 0.8 变大 小（或缓） 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]要测出量筒中盐水的质量和体积，需首先测出玻璃杯中盐水的质量，然后将部分倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积和剩余盐水和玻璃杯的质量，求得量筒中盐水的质量，根据密度公式可求出盐水的密度，故顺序为CBDEA 。
[2]用天平和量筒组合起来使用来测量物质的密度，运用了间接测量法。
[3]由图可知玻璃杯和盐水的总质量m 1=50g+20g+4.4g=74.4g[4]用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m 2=50.4g[5]则量筒中盐水的质量m = m 1- m 2=74.4g-50.4g=24g[6]量筒中盐水的体积V =30cm 3[7]则盐水的密度333324g 0.8g/cm 0.810kg/m 30cmm V ρ====⨯ (2)[8]在测量物体运动的平均速度时，需要测量物体运动的时间和距离，所以我们还需停表。
[9]由表格可知小车通过全程的路程和时间，则通过全程的平均速度AB AB AB 0.96m0.8m/s 1.2s s v t === [10]小车通过AC 段的平均速度AC AC AC 0.48m0.6m/s 0.8ss v t === 小车通过CB 段的平均速度CB AB AC CB CB AB AC 0.96m 0.48m 1.2m/s 1.2s 0.8ss s s v t t t --====-- 根据小车通过AC 、CB 段的平均速度可知小车沿斜面向下运动时，速度变大。
[11]在测平均速度的实验中，为了时间的测量方便，斜面的坡度应该小（或缓）一些。
3．为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙、丙三种不同的金属做实验。
实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙或丙）金属在不同体积时的质量。
下表记录的是实验测得的数据。
表一（甲金属）表二（乙金属）表三（丙金属）(1)分析上表中的实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是_________；(2)分析比较实验序号_________在体积相同时，不同金属的质量关系，可得出的初步结论是：相同体积的不同金属，它们的质量是不相同的；(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据，可得出的结论是：(a)_________；(b)_________；(4)由以上分析可初步认为_________表示物质的一种特性，为此我们引入_________概念。
【答案】同种物质，质量与体积成正比 1、4、7或2、8或3、6 分析表一或表二或表三，同种物质，质量与体积的比值相同不同种物质，质量与体积的比值不同质量与体积的比值密度【解析】【分析】【详解】(1)[1]分析表一、二、三可知，同种物质，质量与体积成正比。
(2)[2]比较实验序号1、4、7或2、8或3、6可得：相同体积的不同金属，它们的质量不相同。
(3)[3][4]分析表一、二、三知，各表中的金属的质量与体积之比分别为27、78、89，所以可得出结论是：同种物质，质量与体积的比值相同；不同种物质，质量与体积的比值不同。
(4)[6][7]由以上分析可知，质量与体积的比值表示物质的一种特性，为此引入了密度的概念。
4．小阳放学回家帮妈妈给小妹妹冲奶粉，他想知道奶粉的密度，于是他取了点奶粉，做了如下实验。
(1)在调节天平横梁平衡时，发现指针的位置如图甲，他应将平衡螺母向______（左/右） 移动；(2)小阳用调节好的天平测奶粉的质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量为______g 。
他用如图 丙方法测出奶粉的体积，则奶粉的密度是______g/cm 3；(3)小阳猜想没有量筒也可测出奶粉的密度，于是他找来一个圆柱形的平底薄壁小玻璃瓶（可 竖直漂浮在水面）、刻度尺、大碗和水，并设计如下实验：①在玻璃瓶内装入适量的奶粉，轻轻摇晃，使其表面水平，测出奶粉的高度h 1； ②将装有奶粉的玻璃瓶放入装有适量水的大碗中，使其竖直漂浮，测出玻璃瓶浸入水中的深度h 2；③将奶粉倒出，把玻璃瓶放入装水的大碗中，仍竖直漂浮，测出玻璃瓶浸入水中的深h 3； ④奶粉密度表达式ρ=______（用已知量和测量量表示，水的密度用ρ水 表示）； ⑤实验中发现玻璃瓶中的奶粉很难倒净，这会导致所测的密度值偏______。
【答案】右 25 2.74 231h h h ρ-水 小 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]图中显示指针向左偏，根据“右偏左调，左偏右调”的规则，应将平衡螺母向右调。
(2)[2]右盘中有两个砝码，一个20g ，另一个5g ，所以右盘中砝码的质量为25g 。
[3]天平使用时，左托盘放称量物,右托盘放砝码，物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数，所以奶粉的质量为205 2.427.4m g g g g =++=由图丙知奶粉的体积为310cm ，所以奶粉的密度为3327.4 2.74/cm 10cmm g g V ρ=== (3)④[4]奶粉的重力等于浮力的变化量23==()G F g V gs h h ρρ∆∆=-奶浮水水奶粉的质量2323()=()gs h h G m s h h g gρρ-==-水奶奶水 奶粉的密度232311()==s h hm h hV sh hρρρ--=水奶奶水奶⑤[5]因为奶粉很难倒净，所以测得奶粉的质量就偏小，而体积不变，根据密度计算公式mVρ=可知，这会导致所测的密度值偏小。
5．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 cm3-39.8cm3=12.2cm3．所以鹅卵石的密度为：ρ=mV=331.8g12.2cm≈2.6g/cm3.(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．6．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/m2；(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___。