人教版八年级物理上册 质量与密度实验专题练习解析版.docx
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人教版八年级物理上册质量与密度实验专题练习解析版
一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)
1.物理兴趣活动课上,老师让同学们测出一只玉石手镯的密度,如图所示。
除了此手镯,老师还提供如下器材:
一架调好的天平(无砝码)、两个大小不同的烧杯、一个量筒、若干细线、一个滴管、适量的水。
实验中同学们发现由于手镯较大,无法放入量筒和小烧杯中,只能放入大烧杯中。
请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案,测出手镯的密度。
要求:
(1)写出主要实验步骤及需测量的物理量;
(2)写出手镯密度的数学表达式(用已知量和测得量表示)。
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】
(1)主要实验步骤及所需测量的物理量:
①将大、小烧杯分别放在天平的两个盘中,向小烧杯中加水,利用滴管调节水量,使天平平衡;
②向量筒中加水,记下水的体积为
;
③然后将手镯放在大烧杯中,量筒中的水缓慢倒入小烧杯中,利用滴管调节水量,直至横梁平衡,记下量筒中剩余水的体积为
;此时往小烧杯加的水的质量与手镯的质量相同;
④再向量筒中加入适量的水,记下水的体积为
;
⑤把大烧杯放在水平桌面上,向大烧杯中加部分水,用细线系住手镯,放入盛水的大烧杯中,用细线在此时水面处做一标记;
然后取出手镯,量筒中的水缓慢倒入大烧杯中,利用滴管调节水量直至细线标记处,记下量筒中剩余水的体积为
;
(2)小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为:
,
手镯的体积为:
;
则手镯的密度为:
。
2.小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处时,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向(__________)(选填“左”或“右”)调;
(2)在烧杯中倒入适量的酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为106g;再将烧杯中的一部分酱油倒入量筒中,测出烧杯和剩余酱油的总质量如图甲所示,量筒中酱油的体积如图乙所示,则酱油的密度为(__________)kg/m3;
(3)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平这一量工具也能粗略测量出酱油的密度。
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,并用适当的符号表示相应的物理量。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为(__________);
②将一个烧杯装适量的水,并做标记,_____(已知水的密度为ρ水);
③(__________);
④则酱油的密度表达式ρ=(__________)(用上述步骤中的物理量符号来表示)。
【答案】右1.1×103m0测出总质量为m1用另一个空烧杯装酱油至同样标记处,测出烧杯和酱油的总质量m2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]发现指针指在分度盘的中央零刻度线的左边,说明左侧质量略大,应旋动横梁上的平衡螺母,使之向右移动。
(2)[2]由图甲可知,剩余酱油和烧杯的总质量
m2=50g+10g+2g=62g
量筒中酱油的质量为
m=m1-m2=106g-62g=44g
量筒中酱油的体积为
V=40mL=40cm3
酱油的密度为
(3)①[3]调好天平,用天平测出空烧杯质量记为m0。
②[4]将一个烧杯装适量的水,并做标记,测出总质量为m1。
③[5]已知空烧杯的质量为m0,烧杯和加入水的总质量为m1,所以烧杯中水的质量为m水=m1-m0;根据公式
可以求得水的体积为
所以这一步的操作是:
用另一个空烧杯装酱油至同样标记处,测出烧杯和酱油的总质量m2。
④[6]酱油的质量为
m酱油=m2-m0
烧杯内水的体积等于酱油的体积,则酱油的密度表达式
3.小强同学为了测量某种液体的密度。
他取了适量的这种液体的样品倒入烧杯中,进行下列实验。
(1)实验前,小强把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的________处。
横梁静止后,指针指在分度盘中线的左侧,他应将平衡螺母向________调节,直到横梁水平平衡。
(2)用调节好的天平测量液体和烧杯的总质量,操作情景如图甲所示,错误之处是________________。
(3)纠正错误后,继续实验:
a.用天平测出烧杯和该液体的总质量为72.0g;
b.将烧杯中的液体倒入量筒中一部分(如图乙所示)。
测出量筒内液体的体积为V;读数时,视线应与凹液面的底部________。
倒入量筒中液体的体积为________
。
c.用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m,横梁平衡时,托盘中的砝码和标尺上游码所对的刻度值如图丙所示,则读数为________g。
(4)计算得到液体的密度为________
。
(5)在两次测量质量时,小强发现都使用了同一个磨损了的砝码,则对测量液体密度的结果________(选填“会”或“不会”)产生影响。
【答案】零刻度右称量过程中调节了平衡螺母相平30391.1×103不会
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]天平要放在水平桌面上,先将游码移到标尺左端零刻线处。
[2]若指针指在分度盘的中央的左侧,说明左侧更重,应将平衡螺母向其反方向调节,故将平衡螺母向右调节。
(2)[3]在使用天平称量物体的质量时,通过增减砝码和移动游码使天平平衡,不能再移动平衡螺母,故错误之处是称量过程中调节了平衡螺母。
(3)b[4]在使用量筒读数时,视线应与凹液面的底部相平。
[5]量筒的分度值是2mL,所以倒入量筒中液体的体积为30mL,即30cm3。
c[6]由图丙,托盘中的砝码的质量是35.0g,标尺上游码所对的刻度值是4.0g,所以烧杯和剩余液体的总质量
m=35.0g+4.0g=39.0g
(4)[7]量筒中液体的质量
液体的密度
(5)[8]使用磨损的砝码会使读出的物质质量偏大,因为两次测量质量时,都使用了同一个磨损了的砝码,所以两次读出的物质质量都偏大,但是在此实验中是将两次实验结果相减来计算量筒内液体的质量,所以对量筒内液体的质量的结果不会有影响,也就对测量液体密度的结果不会产生影响。
4.周末,小明跟着父母去唐河里捡拾了一块唐河玉石。
他想知道这块玉石的密度,于是把玉石带到学校实验室。
他发现量筒太细放不进玉石,于是就用烧杯、天平和水来测量:
(1)在调节天平平衡时,首先把_______拨到零刻度线处,发现横梁左低右高,此时,他应该将右侧的平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”);
(2)调节天平平衡后,他将玉石放在天平的左盘,在右盘添加砝码并移动游码,当天平再次平衡时,天平右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则玉石的质量为________g;
(3)如图所示,往烧杯中加入适量的水,把玉石浸没,在水面到达的高度做上标记;取出玉石,让水尽量滴尽到烧杯,然后测出烧杯和水的总质量为127g;往烧杯中加水到标记,再测出此时烧杯和水的总质量为149g。
若水的密度按1.0g/cm3计算,则玉石的密度约为_______g/cm3(保留两位小数);
(4)测量结束后,同学们一起讨论测量的过程和结果。
大家认为取出玉石时会带出部分水,就导致测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】游码右56.22.55偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]使用天平时,将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻线处。
[2]横梁左低右高,说明指针偏左,所以平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
(2)[3]玉石的质量
m=50g+5g+1.2g=56.2g
(3)[4]由
可知,玉石的体积
玉石的密度
(4)[5]把玉石从水中取出时,石块上沾有部分水,烧杯中剩余水的体积偏小,导致所测玉石的体积偏大,在质量准确的情况下,根据
可判断测得的玉石密度偏小。
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_________
;
(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
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
(3)[3]由题意可知,量筒中盐水的质量是
从图丙可以看到,量筒中盐水的体积是
盐水的密度是
(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
可知,密度的测量值也会偏小。
6.小明利用天平和量简,测量某种食用油的密度;
(1)他把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)取适量食用油倒入烧杯内,用天平测量龙杯和食用油的总质量时,应把烧杯放在天平的______(选填“左”或“右”)盘内,当天平平衡时,另一盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示;则烧杯和食用油的总质量是_______g;将烧杯中部分食用油倒入量筒中,测出烧杯和剩余食用油的总质量是27g;
(3)如图丙所示,量筒中食用油的体积是______cm3,通过计算可得这种食用油的密度是____kg/m3;
(4)测量结束后在整理实验器材时,小明发现他在实验中所用的50g砝码已生锈,且天平的左盘粘了一小块泥,则他所测食用油的密度_________(选填“偏大”“偏小”“准确”或“无法确定”)。
【答案】右左63400.9×103偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻度线处,由图甲知,指针静止时偏左,此时应将平衡螺母向右调节,直到天平平衡。
(2)[2]使用天平时,被测物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘。
[3]由图可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和食用油的总质量
则烧杯和食用油的总质量是63g。
(3)[4]如图丙所示
量筒中食用油的体积是40cm3。
[5]量筒中食用油的质量是
根据公式
可知这种食用油的密度是0.9×103kg/m3。
(4)[6]天平的左盘粘了一小块橡皮泥,调节平衡螺母后,左右两盘质量相等,测量物体质量时,左右两盘质量也相等,不影响测量结果;所用的50g砝码生锈,说明砝码的实际质量超过标注的质量,因此可少加砝码便能与左侧平衡,而读数时却仍按标注值读取,因此所测烧杯和食用油的总质量会偏小;而在测烧杯和剩余食用油的总质量27g时,用不到50g砝码,这就导致量筒中食用油的质量偏小,根据公式
可得,所测食用油的密度偏小。
7.现在想测出一个实心小木球的密度,由于小木球放在水中会漂浮在水面上,无法像测量石块一样测出它的体积。
为此我们设计了以下实验步骤:
(1)把适量的水倒进量筒中,如图a所示,记录此时水的体积为V1;
(2)把小铁块单独放入水中,静止时如图b所示,记录此时量筒中水面的示数为V2;
(3)用细线将小木球系在小铁块上,放入水中,静止时如图c所示,记录此时量筒中水面的示数为V3;
(4)从水中取出小木球,
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