最新北师大版八年级物理上册 质量与密度实验专题练习word版.docx
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最新北师大版八年级物理上册质量与密度实验专题练习word版
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)
1.小明和小华想探究一角硬币是由什么金属制成的,决定利用实验室器材测量一角硬币材料的密度。
(1)小明选取了5枚相同的硬币,采用如图所示的方法测得硬币的直径为__________,再将5枚相同的一角硬币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度,计算出硬币的总体积。
然后,用天平测出这5枚硬币的总质量m,最后根据密度公式计算出硬币材料的密度,小明测得硬币的密度比真实值_______(选填“大”或“小”),简述理由_______________;
(2)小华的测量步骤是:
a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,塑料碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度;b.将5枚相同的硬币放入塑料碗中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度;c.将5枚相同的硬币放入玻璃筒内的水中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度;
①硬币密度的表达式为________________(已知水的密度为,用所测量的符号表示);
②若将测量步骤b和c对调(即将沾有水的硬币放入塑料碗中),测得硬币的密度为,则__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】1.95小所测体积偏大等于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]从图中可以看到,0到7.80cm这段距离有4个直径,所以硬币的直径是
[2][3]因为硬币的表面凹凸不平,它们重叠时有空隙,则所测的体积会偏大,根据密度公式可知,密度将会偏小。
(2)[4]由题意可知,只把塑料碗放进去时,碗受到的重力和浮力平衡,即
当在塑料碗中加硬币后,可得到
两式相减可得
那么一个硬币的质量是
从题中条件还可以知道,1个硬币的体积是
硬币密度是
[5]先进行步骤c,这时水面是h3,硬币取出后,硬币上带有一部分水,玻璃筒内的水面会下降一点,小于h1,带有水的硬币放在碗中时,这部分水的重力会让玻璃筒内的水面重新恢复为h2,那么通过公式计算出的硬币质量是正确的;先进行步骤a,再进行步骤c,则通过公式计算出的硬币体积也是正确的;根据可知,测得硬币的密度。
2.“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_____cm3;
④ 该小矿石的密度为_____kg/m3;
(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m1;
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m2;
③矿石密度的表达式ρ石=_____(用m,m1,m2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3915二大
【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
[4]从图丙可以看到,小矿石的体积是
[5]该小矿石的密度是
(2)[6]由题意可知,当矿石放入烧杯后排开水的质量是
所以排开水的体积是
矿石完全浸没,所以,矿石的密度是
(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。
3.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161.6522.6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=,杯中水的体积为
V===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===39.8cm3,
则鹅卵石的体积为:
52cm3-39.8cm3=12.2cm3.
所以鹅卵石的密度为:
ρ==≈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.
4.为了测量物块A和B的密度,某同学进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;
(2)如图乙是正确测量A的质量时使用砝码情况和游码的位置,其质量为______g;如图丙是用量筒测量物块A体积时的场景,则它的体积是______cm3,密度为______kg/m3;
(3)另一物块B的密度大于酒精而小于水,请将该同学测量其密度的下列实验步骤补充完整:
①将物块B放入装有适量水的烧杯中,然后向烧杯中缓慢注入酒精并充分搅拌,直至物块B______在混合液中;
②取出物块B后,测出烧杯及杯内混合液的总质量为;
③将烧杯中的部分混合液倒入空量筒中,测出它的体积为V,同时测出烧杯及杯内剩余混合液的总质量为;
④由测量结果得到物块B的密度表达式为______(用步骤中的字母表示)。
【答案】左395悬浮
【解析】
【分析】
(1)根据指针偏向分度盘的右侧可知右侧质量大,所以把平衡螺母向左调节,才能使天平平衡。
(2)物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数;体积可从量筒中放入物体后,体积变化读出;再由密度公式算出物体的密度。
(3)悬浮时物体的密度等于液体的密度;根据算出液体的密度即为物B的密度。
【详解】
(1)[1]在调节天平时,发现指针如图甲所示偏向分度盘的右侧,为了使天平平衡,此时应该把平衡螺母向左调节。
(2)[2]图乙中看出,砝码的质量为20g、10g、5g,游码所对刻度值为4g,物体的质量为砝码质量加上游码指示的质量,因此石块的质量为
[3]图丙量筒中水的体积为10mL,放入物体A后水的体积变为15mL,则物体A的体积为
[4]则物体A的密度
(3)①[5]物块B的密度大于酒精而小于水,实验过程采用悬浮法测量液体的密度,即将物体B悬浮在液体中,然后测量出液体的密度即为物体B的密度。
④[6]实验过程中倒出部分的液体质量为,倒出部分液体的体积V,则液体的密度
即物体B的密度。
【点睛】
重点是测量固体密度的实验,注意实验中的细节问题,如调节天平的平衡、质量的读数,特别是游码读数应以左侧为准、量筒中液面的读数方法等,都是常考到的内容,注意多练习,多总结。
5.小刚在测量食用油密度的实验中,先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端“0”刻度线后指针位置如图甲所示,他随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯,在右盘中加入砝码,并移动游码,使天平平衡,测得烧杯和食用油的总质量为87.8g:
(1)随后,他提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL的食用油,再将烧杯放回天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平再次平衡,于是他计算得出食用油的密度为___________kg/m3;
(2)在开始测量质量前,小刚没有调节天平平衡,这使他第一次测得的烧杯和食用油的总质量_____(选填“偏大”“不变”或“偏小”),在
(1)中测得的食用油密度____(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】偏小不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL的食用油后,剩余的烧杯和食用油的质量如图乙所示为
量筒中食用油的质量为
食用油的密度为
(2)[2][3]由甲图可知,指针指向分度盘的右侧,说明右侧的质量大,没有调节天平平衡,使得称量的物体的质量会偏小,因为两次测得烧杯和食用油(烧杯和剩余食用油)的总质量都偏小,且偏小程度相同,导致量筒中食用油的质量测量准确,体积不变,故测出的密度不变。
6.小红同学想测量开水瓶软木塞的密度,于是切下一块干软木,进行了实验,实验步骤如下:
①用天平测出软木块的质量m,示数如图甲;
②在量筒中装入适量的水,如图乙;
③读出水的体积V1;
④用细线系住软木块和铁块,将铁块浸没在水中,如图丙,读出水和铁块的总体积V2;
⑤将软木块和铁块同时浸没在水中,如图丁,读出水、铁块和软木块的总体积V3;
请回答以下问题:
(1)在步骤①中,发现天平指针偏向分度盘中央刻度线右侧,则应向_____(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)小红发现在上述步骤中,有一步骤是多余的,这一步骤是_____(填序号);
(3)请根据上述实验步骤,将下面表格内容填写完整;
物理量
软木块的质量m/g
水的体积V1/mL
水和铁块的总体积V2/mL
水、软木块和铁块的总体积V3/mL
软木的密度ρ(g/cm3)
数值
____
40
50
_____
_____
(4)干软木具有吸水性,则所测密度应___(选“大于”或“小于”)软木的实际密度;
(5)接着她从量筒中取出木块并用天平测出质量为22g,则软木的实
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