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初中物理鲁教版 (五四制)八年级上册第三节 测量物质的密度习题
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5.3测量物质的密度同步练习鲁教版(五四制) 初中物理八年级上册
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1. 量筒做得细而高,不做成粗而矮的形状,如图所示,主要原因是( )
A. 粗矮量筒中的液体较多,筒壁所受压力较大,需用较厚的玻璃,因而不便读数
B. 细高的量筒与粗矮的相比,相应的刻度间隔较大,能较准确地读数
C. 细高的量筒可以做出相对较大的底座,增加稳度
D. 细高的量筒便于操作
2. 小鉴同学用排水法测一不溶于水不规则小物体的体积时,他先在量筒放一定量的水,读数是30毫升,然后放入小物体浸没,读数是46毫升,可实际在读数时,第一次读数俯视了,第二次读数仰视了,则小鉴同学测得的小物体体积将( )
A. 大于16cm3 B. 等于16cm3 C. 小于16cm3 D. 都有可能
3. 某同学欲从盛有液体的量筒中倒出部分液体,量筒放平后,仰视液面读数为82毫升,倒出部分液体后,俯视液面读数为52毫升,则该学生实际倒出液体的体积为( )
A. 大于30毫升 B. 等于30毫升 C. 小于30毫升 D. 无法确定
4. 只测一次,要求较准确的测出90cm3的酒精,请你在下列四种规格的量筒中,选出适当的量筒( )
A. 量程是100mL,分度值是1mL B. 量程是200mL,分度值是2mL
C. 量程是50mL,分度值是1mL D. 量程是50mL,分度值是2mL
5. 如图所示,在“测量小石块的密度“的实验中,正确的做法或测量数据是( )
A. 调节天平平衡的过程中,发现指针如图甲所示,则应将游码向右调节
B. 利用天平测得小石块的质量为 48.8g
C. 用量筒测得小石块的体积为 40mL
D. 实验过程不能先测石块的体积,后测石块的质量,否则测出石块的密度会偏大
6. 用天平和量筒测量形状不规则的小石块的密度,下列不需要的步骤是
A. 用天平测量小石块的质量m1
B. 用天平测量量筒的质量m2
C. 在量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1
D. 用细线系住小石块,浸没在量筒的水中,记下量筒中石块和水的总体积V2
7. 小明想测石块的密度,进行下面的操作:
(1)用调节好的天平测出石块的质量m0;
(2)在烧杯中装适量水,并在水面的位置做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
(3)将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管使水面恰好在标记处,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为m2;
(4)计算石块的密度ρ。
若在操作(3)中倒出部分水后,水面还高于标记处,这样的情况下测出的密度值将( )
A. 偏大 B. 无偏差 C. 偏小 D. 无法确定
8. 在实验技能测试时,实验桌上有两个烧杯分别装有盐水和纯水。其标签已模糊不清,现有天平、量筒、烧杯、刻度尺、小木块,不能把他们区分开的器材组合是( )
A. 量筒、烧杯、刻度尺 B. 烧杯 小木块 刻度尺
C. 天平、烧杯、刻度尺 D. 天平、量筒、烧杯
9. 在用量筒和细线测量一块小石块的体积时,先往量筒里注入一定量的水,然后俯视量筒读数为V1,再放入小石块,然后蹲下身去仰视读数为V2,则小刚测量的小石块的实际体积为( )
A. 等于V2-V1 B. 小于V2-V1 C. 大于V2-V1 D. 无法判断
10. 某实验小组同学为了测量某品牌食用油的密度,用量筒和已调好的天平进行了如下实验:①用天平测出空烧杯的质量为70g;②将适量食用油倒入烧杯内,用天平测量烧杯和食用油的总质量(如图甲所示);③将烧杯中的食用油倒入量筒内(如图乙所示).下列说法正确的是( )
A. 烧杯内食用油的质量为62.4g
B. 量筒内食用油的体积为65cm3
C. 用这个实验方案测量出的食用油密度小于真实值
D. 采用②-③-①的实验步骤顺序可以减小实验误差
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
11. 王同学在用量筒量取液体时,先俯视倒入20毫升液体,倒出一部分后又仰视读数为10毫升,则实际取用的液体体积______10毫升(选填“大于”、“小于”或“等于”)
12. 某同学用托盘天平和量筒测量一小块岩石的密度。先将天平放在水平桌面上,并将游码移至标尺左端的______处,发现指针偏向分度盘中央刻度线右侧,他应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央刻度线。图甲和图乙分别是测量质量和体积的情形,则该岩石的密度为______kg/m3。
13. 测量铜块密度的实验中,先将天平放在水平桌面上,去掉止动垫圈并完成______操作;将铜块放在托盘中央,测出铜块的质量。然后在量筒中倒入适量的水,将系有细线的铜块______于水中,两次水面的示数之差就是铜块体积。本实验需要多次测量,目的是______。
14. 老师讲了“密度”这节知识后,小明和小楠对他们都喜欢吃的柑橘的密度感兴趣了,他们拿出一个柑橘,决定想办法测出它的密度。
(1)将托盘天平放在______桌面上,将标尺上的游码移到零刻度处,发现指针偏向分度盘的右侧,如图甲所示,此时应将平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)端调节,直到指针指向分度盘的中央。
(2)小楠用天平测量柑橘的质量,右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图乙所示,则柑橘的质量是______g,若小楠再将柑橘浸没在水中测得它的体积为230cm3,则柑橘的密度为______kg/m3。
(3)如果小楠做实验时,是先将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积,再用天平测出柑橘的质量,则这样测得的柑橘密度比真实值______ (选填“偏大”或“偏小”),其原因是______。
(4)实验完成后,小明问小楠是如何测出柑橘体积的,于是小楠将柑橘擦干净,又取出小烧杯、量筒、溢水杯和牙签等。小楠先将溢水杯装满水,接着小楠的做法是:______。
(5)小明在思考,小楠的做法也存在不妥之处,你认为不妥之处是:______。
三、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
15. 在“测定物质密度”的实验中,小李填写的实验报告(部分)如下,请完成空格处的内容。
实验目的:测定盐水的密度
实验器材:电子天平、______、烧杯和盐水
实验原理:______。
实验步骤:
①用已调节好的天平测出烧杯和盐水的总质量m1;
②将烧杯中的盐水部分倒入量筒中,测出倒入盐水的体积V;
③用天平测出______的质量m2;
④计算出盐水的密度.
16. 陕西的西凤酒历史悠久,是中国“风香型”白酒的典型代表小彬为了测定西凤酒的密度,进行了以下的实验:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺零刻度处后,发现指针静止时所指的位置如图1所示,他应将平衡螺母向______调,才能使天平平衡。
(2)天平调平衡后,在烧杯内倒入一部分酒,并将它放到天平的左盘,在右盘中添加砝码,并移动游码,待天
平重新平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图2所示,则烧杯与酒的总质量为______。
(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒,如图3所示,针筒内酒的体积为______cm3,然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为15.8g,由此,他求出西凤酒的密度为______kg/m3。
四、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
17. 某同学收藏有一块精美的“太白醉酒”贺兰石工艺品,如图所示。为测量这块贺兰石的密度,他进行如下实验:(g取10N/kg)
(1)将贺兰石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测得它的质量为______g;
(2)接着利用图乙所示的方法将贺兰石没人水中,收集它排出的水,倒入量筒中,如图丙。这块贺兰石的体积为______ml,由此测出贺兰石的密度为______kg/m3。
(3)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是什么?
(4)请你说出一种更好的测这块贺兰石体积的具体方法
18. 小致要测量木块的密度。实验器材有:木块、弹簧测力计(0~5N)、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。(g取10N/kg)
(1)先用弹簧测力计测木块的重力,如图甲:再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,接着往水槽倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙,木块在水中静止时测力计示数为1.6N.木块的密度为______kg/m3。
(2)小致分析发现,如果把水换成其他液体,测力计示数就会不同,于是他把测力计的刻度改成相应的密度值,将该装置改装为测量液体密度的“密度计”。测力计的0.8N刻度处应为______kg/m3。
(3)若要增大这种“密度计”的最大测量值,可以采取的方法有______(写出一种即可)。
五、综合题(本大题共2小题,共20.0分)
19. 某同学利用粗细均匀且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm的不吸水的正方体物块和足量的水等器材测量金属块的密度。不计细线的质量和体积,已知:ρ水=1.0×103kg/m3。
这位同学的测量方法如下:
(1)如图甲所示,首先将正方体物块放入水中,物块漂浮。物体受到的浮力______物块的重力,物块的密度______水的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。用刻度尺测出此时物块露出水面的高度为6cm。
(2)如图乙所示,将金属块放在正方体物块上,静止时,用刻度尺测出此时物块露出水面的高度为2cm。由此可知,与甲图相比,在乙图中物块受到的浮力______,水对容器底部的压强______。(选填“变大”、“不变“或“变小”)
(3)如图丙所示,用细线将金属块系在物块下方,静止时,用刻度尺测出此时物块露出水面的高度为3cm。在丙图中物块和金属块受到的浮力之和______乙图中物块受到的浮力,金属块的体积______乙、丙两图中正方体物块没在水中的体积之差。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(4)则金属块的密度ρ=______kg/m3。
20. 小明根据杠杆平衡条件在家测量某液体的密度,其装置放在水平面上。如图所示,轻质杠杆OA和BC垂直固定在一起,BC压在电子秤上,O为支点,且测量过程中O点和C点位置保持不变。
(1)调节杠杆OA在水平位置平衡,其目的是______。
(2)将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上,记录此时电子秤的示数为m,测量悬挂点D到O的距离为L1。
(3)取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点。此时电子秤的示数小于m,则待测液体的密度______水的密度(选填“大于”,“等于“或“小于”),向______(选填“左”或“右”)移动悬挂点的位置,直到电子秤的示数仍为m,测量此时悬挂点到O的距离为L2。
(4)待利液体密度的表达式为ρ液=______(水的密度用ρ水表示)。
(5)若考虑矿泉水瓶的质量,测量结果为ρ液',则ρ液'______ρ液(选填“>”、“<”或“=”)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
细的量筒横截面积小,对应相同的体积变化,液面高度变化大,即能显示微小的体积变化,测起来更加准确。
量筒的示数是均匀的,做的细而高,表示体积的刻度线间隔较大,可以更快、更准确的读数。
故选:B。
从量筒的特点(刻度均匀)和刻度线的距离上来考虑:量筒中液体体积变化等于量筒的横截面积与高度变化的乘积,在刻度相同的情况下,液面变化越大,读数越准确。
在学弹力时,为显示玻璃瓶的微小变化,在瓶内液体中插入较细的饮料管,当手捏玻璃瓶时,细管液面就能明显显示玻璃瓶的形变,此题细的量筒道理相同。此题考查学生的分析能力,是一道基础题。
2.【答案】B
【解析】解:量筒读数时,视线要与凹液面的最低处保持水平,否则“高看偏高”,即从高处看,读数偏高,实际量取的液体少;“低看偏低”即从低处看读数偏低,实际量取的液体多,故第一次俯视,实际液体小于30ml,第二次仰视,实际液体大于46ml,则两次变化应该是大于16ml的,而小鉴同学测得的小物体体积将等于16cm3,故ACD错误、B正确。
故选:B。
根据量筒的使用方法及读数方法,读取液体体积,视线应与液体的凹液面最低处保持水平。
该题考查了仪器的使用操作的步骤、量筒的读数等,结合具体知识点进行解答。
3.【答案】A
【解析】解:用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线应与凹液面最低处相平.如果仰视液面,读数比实际偏低,若俯视液面,读数比实际偏大.该学生倾倒液体前仰视液面,其读数会比实际偏小,那么实际体积应大于82mL;倒出一部分液体后俯视液面,其读数会比实际偏大,那么实际体积应小于52mL,则该学生实际倾倒的液体体积大于30mL.
故选A.
用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线应与凹液面最低处相平;如果仰视液面,读数比实际偏低,若俯视液面,读数比实际偏大.根据量筒的读数与实际值的关系来判断该学生实际倒出液体的体积大小.
量筒的使用是中考热点之一,量筒操作错误时会出现“俯大仰小”,即俯视读数,数值比实际体积大,反之,则小.
4.【答案】A
【解析】解:要求较准确的测出90cm3=90mL的酒精,所选的量筒量程不能比被测液体小,故CD不符合题意;所选测量工具分度值越小,测量结果越精确,故A符合题意,B不符合题意。
故选:A。
1cm3=1mL.要求较准确地测出90cm3的酒精,使用的量筒量程一定要超出要测的90cm3,再看量程满足条件的量筒中,谁的分度值最小,就是测量最合适的。
根据要求选择量筒时,要同时考虑量程与分度值的大小,这些都是为了满足减小测量误差的要求。
5.【答案】D
【解析】解:A、图甲中指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向右调节,故A错误;
B、小石块的质量为:m=20g+20g+5g+3.4g=48.4g,故B错误;
C、图乙中水的体积为20mL=20cm3,水和小石块的总体积为40mL=40cm3,小石块的体积V=40cm3-20cm3=20cm3,故C错误;
D、若先测石块的体积,石块从量筒中取出会带着水,使的质量测量值偏大,则测量的密度值偏大,故D正确。
故选:D。
(1)调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央位置,指针左偏向右调节平衡螺母;
(2)天平的分度值为0.2g,天平的读数为砝码质量加游码对应的刻度值;
(3)量筒的分度值为2mL,小石块的体积等于水和矿石的总体积减去水的体积;
(4)若先测石块的体积,石块从量筒中取出会带着水,使的质量测量值偏大,根据密度公式分析解答。
此题主要考查的是学生对天平和量筒的读数以及密度计算公式的理解和掌握,基础性题目。
6.【答案】B
【解析】【解析】
测固体的密度用到的器材是天平和量筒,用天平测出固体的质量m,根据排水法用量筒测出固体的体积V,用公式 ρ=mV 计算出固体的密度。
本题主要考查了测量固体密度的方法,测固体、液体的密度是初中物理《密度》部分要求掌握的实验,各有一种基本的测量方法,用到的原理是ρ=mV,两种测量方法应达到理解且熟练运用的程度。
【解答】
测固体石块的密度的基本方法是:用天平测出石块的质量m,在量筒中倒入适量水,读出体积为V1,将石块放入量筒浸没水中,读出水面体积值为V2,则石块的密度为 ρ=mV1-V2 ;因此上述步骤中,测量量筒的质量是没有必要的,B无用。
故选B。
7.【答案】A
【解析】解:若(3)操作中倒出水后,水面高于标记处,则倒出的水偏少,造成石块的体积测量值偏小,由ρ=mV可知,测得的密度值偏大,故A符合题意,BCD不合题意。
故选:A。
若(3)操作中倒出水后,水面高于标记处,则倒出的水偏少,造成石块的体积测量值偏小,然后根据密度公式分析密度的误差。
本题考查测量固体物体的密度实验,考查了等效替代法的应用,其中有关天平的读数及密度的计算是基础,有关物体体积的测量是难点。要掌握多种测量体积的方法,特别是利用等效法测量物体的体积更为重点。
8.【答案】A
【解析】解:A、只用量筒、烧杯、刻度尺无法对两种液体进行区分。故A符合题意;
B、选取器材:烧杯、小木块、刻度尺进行实验:将小木块分别放在盛有两种不同液体的烧杯中,小木块会漂浮在两种液体的液面上,小木块所受到的浮力与所受的重力相等;用刻度尺分别测量小木块露出液面的高度,露出液面高的木块排开液体的体积小,液体的密度就大,是盐水。故B不符合题意;
C、选取天平、烧杯、刻度尺进行实验:将两只完全相同的烧杯分别放在天平的左右盘中;将适量的水和盐水分别倒入两只烧杯中直到天平重新平衡;用刻度尺量分别量出烧杯内液体的高度,高度大的体积大。结论分析:体积小的液体密度大,密度大的液体是盐水。故C不符合题意;
D、选取天平、量筒、烧杯进行实验:用天平测出空烧杯的质量m1;在烧杯内倒入适量的某种液体,用天平测出烧杯和该液体的总质量m2;算出液体的质量m;将烧杯中的液体倒入量筒中,读出量筒内液体的体积V;利用密度公式算出液体的密度。用此方法再计算出另一种液体的密度。结论分析:哪一个的密度更大就是盐水。故D不符合题意。
故选:A。
盐水的密度比纯水的密度大。
(1)利用常规比较法:分别测量、计算出水和盐水的密度,然后进行比较即可。测量液体的密度,首先要确定实验原理:ρ=mV,根据原理来选取主要的实验器材:测量质量需要天平、测量体积需要量筒;然后再组织实验步骤。
(2)在没有量筒,液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在质量相等时,两种物质的体积之比等于它们的密度的反比。器材:烧杯、天平、刻度尺。
(3)在没有天平,液体质量无法直接测量时,利用浮力知识进行比较:不用天平测量液体质量,利用浮力知识间接比较出哪种液体的密度大。
本题既是一道实验设计题,又是一道开放题。需要同学们在做题时多读几遍题目,认真思考,寻找便捷、合理的解题方法,培养综合解答问题的能力。
9.【答案】C
【解析】解:用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线应与凹液面最低处相平;
如果俯视液面,读数比实际偏高即V1偏大;若仰视液面,读数比实际偏小即V2,小刚测出小石块的体积V=V2-V1,所以测出比其实际体积偏小。
故选:C。
根据量筒的使用方法和仰视和俯视产生偏差的具体情况进行解题,俯视读数偏高,仰视读数偏低。
用量筒量取液体时,接近刻度后要改用胶头滴管,读数时不能仰视或俯视,视线要与凹液面最低处保持水平;如果仰视或俯视读数时利用假设数值的方法进行解答。
10.【答案】D
【解析】解:A、烧杯和食用油的质量m2=100g+20g+10g+2g=132g,空烧杯的质量质量m1=70g,
则烧杯中食用油的质量为m=m2-m1=132g-70g=62g,故A错误;
B、量筒的分度值为2mL,量筒中食用油的体积V=70mL=70cm3,故B错误;
C、将烧杯中的食用油倒入量筒过程中,有部分食用油会附着在烧杯内壁上,使测出的体积偏小,由ρ=mV可知,计算出的密度偏大,故C错误;
D、若采用②-③-①的实验步骤顺序,两次质量之差为倒入量筒中食用油的质量,可以减小实验误差,故D正确.
故选:D.
根据天平中砝码的质量和游码所对的刻度值可以知道烧杯和食用油的质量m2,减去空烧杯质量m1,即可求出食用油的质量,用量筒测出体积,然后利用密度计算公式即可求出食用油的密度.
实验的测量顺序要以减小误差为原则,选取误差最小的方法来进行测量.
在测量液体密度的实验中,对于测量顺序有以下步骤:①先测量空杯子的质量,再测量杯子和液体的总质量,然后将其倒入量筒中,再测出液体的体积,从而求出液体的密度.②先测出杯子和液体的总质量,将液体倒入量筒中,测量出液体的体积,再测出杯子和剩余液体的总质量,求出液体密度.这两种方法都能够测出液体的密度,但方法①由于在倒液体的过程中,总有少量液体吸附在容器壁上,使液体没有全部倒入量筒或烧杯中,导致了测量结果的偏大.
11.【答案】小于
【解析】解:使用量筒时,视线应与量筒内液体凹(凸)液面的最低(高)处保持水平,俯视读数偏大,所以该量筒内的液体的实际体积小于20mL;而仰视读数偏小,所以倒出部分液体后,剩余的液体体积数应该是大于10mL;故该学生实际倒出的液体的体积小于10mL。
故答案为:小于
使用量筒时,视线应与量筒内液体凹(凸)液面的最低(高)处保持水平,俯视读数偏大,而仰视读数偏小。
本题考查量筒的读数方法,
12.【答案】零刻线;左;2.6×103
【解析】解:
在调节天平时,应将游码放在标尺的零刻线处;指针偏右,说明右侧质量偏大,应将平衡螺母向左移动。
由甲图可知,标尺的分度值0.2g,岩石的质量:m=50g+2g=52g,
由乙图知,量筒的分度值为2ml,岩石的体积V=40ml-20ml=20ml=20cm3,
岩石的密度:ρ=mV=52g20cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。
故答案为:零刻线;左;2.6×103。
调节天平时应先将游码移至标尺的零刻线处,调节平衡螺母时应向指针偏转的相反移动;
天平平衡时物体质量等于砝码与游码的示数之和;读出量筒内液体的体积从而得到物体体积,利用密度公式求出液体的密度。
用天平和量筒来测物体的密度,是实验室中最常用的方法,重点应掌握天平的调节与使用方法、量筒的读数、密度公式的运用。
13.【答案】调平 浸没 多次测量取平均值,减小误差
【解析】解:(1)天平使用前需要进行调平,使天平横梁在水平位置平衡,这样测出的质量才是准确的;
(2)用排液法测量固体体积时,需要将固体浸没于水中,所以利用排液法测铜块的体积时,需要将铜块浸没于水中;
(3)在进行测量实验时,多次测量取平均值,有助于提高测量的准确性,减小误差。
故答案为:调平;浸没;多次测量取平均值,减小误差。
(1)天平使用前需要进行调平,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)用排液法测量固体体积时,需要将固体浸没于水中;
(3)多次测量取平均值,有助于提高测量的准确性,减小误差。
本题考查了一些基本的测量工具的使用,比较基础。
14.【答案】水平 左 220.8 0.96×103 偏大 柑橘表面沾有水 将小烧杯放在溢水口处,小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中,当溢水杯停止排水后,用量筒测出小烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积 量筒所测水的体积偏小,这样测得的密度比真实值偏大
【解析】解:(1)使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上,在调平时,指针偏右,即需向左调节平衡螺母,直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止。
(2)柑橘的质量m=220g+0.8g=220.8g;
柑橘的密度:ρ=mV=220.8g230cm3=0.96g/cm3=0.96×103kg/m3
(3)如果小楠做实验时,是先将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积,再用天平测出柑橘的质量,这样柑橘上会沾有水,导致柑橘的质量变大,根据ρ=mV,体积准确时,质量偏大,测出的密度偏大。
(4)将小烧杯放在溢水口处,小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中,当溢水杯停止排水后,用量筒测出水烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积;
(5)用量筒测出小烧杯中水的体积时,小烧杯中水不可能完全倒入量筒中,杯壁有少量残留,量筒所测水的体积偏小,这样测得的密度比真实值偏大。
故答案为:
(1)水平;左;
(2)220.8;0.96×103;
(3)偏大;柑橘上会沾有水;
(4)将小烧杯放在溢水口处,小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中,当溢水杯停止排水后,用量筒测出小烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积;
(5)量筒所测水的体积偏小,这样测得的密度比真实值偏大。
(1)使用天平测量物体质量之前,把天平放在水平桌面上,据指针向左偏就向右移动平衡螺母,指针向右偏就向左移动平衡螺母,直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止;
(2)柑橘的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。知道柑橘的质量和体积,根据密度公式求出柑橘的密度。
(3)先测柑橘的体积再测质量,导致柑橘的质量变大(因为浸没在水中后柑橘上会沾有水)。
(4)根据密度公式求出排开水的体积,即为柑橘的体积,再根据密度公式求出柑橘的密度;
(5)评估实验结果时,重点分析体积和质量在测量过程中,哪些环节容易产生误差,对实验结果的影响会怎样。
本题考查了密度公式的应用和实验误差的分析,关键是知道当物体完全浸没时排开水的体积和本身的体积相等;
用天平测量质量,在调节天平的过程中,需要调节平衡螺母,在称量物体质量过程中,需要增减砝码或移动游码。称量前调节天平的平衡可以根据口诀:“左偏右移,右偏左移”来完成。
用量筒和水测量体积,根据密度公式求出固体密度。对于比水密度小的固体采用金属悬挂法或针压法。
15.【答案】量筒 ρ=mV 剩下烧杯和盐水
【解析】解:实验器材:电子天平可测盐水质量、还需要用量筒测盐水的体积;
实验原理:ρ=mV;
实验步骤:
实验步骤:由实验步骤①②知,已测得烧杯和盐水总质量,倒入量筒中盐水的体积,所以步骤③用天平测出剩下烧杯和盐水的质量m2,
由实验步骤①③可计算出倒入量筒中盐水的质量,由密度公式计算出盐水的密度。
故答案为:量筒;ρ=mV;剩下烧杯和盐水。
(1)测盐水密度时,要分别测出盐水的质量和体积,由此分析需要的器材;
(2)测密度的原理:ρ=mV;
(3)根据实验原理,结合已给出实验步骤解答。
本题是测液体密度的实验,考查了实验器材、实验目的和步骤,属于一道基础题。
16.【答案】左 56.4g 50 0.812×103
【解析】解:
(1)用天平测质量前,把天平放置在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度处;图a中指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节;
(2)图b中砝码的总质量为50g+5g=55g,游码在标尺上所对刻度为1.4g,则烧杯与酒的总质量为56.4g,
(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒,测得烧杯与剩余酒的总质量为15.8g;
则针筒里酒的质量为:m=56.4g-15.8g=40.6g;
由图知,针筒的分度值为2mL=2cm3,针筒中酒的体积(活塞上端所对的刻度值)V=50mL=50cm3,
则酒的密度:ρ=mV=40.6g50cm3=0.82g∕cm3=0.812×103kg∕m3。
故答案为:(1)左;(2)56.4g;(3)50;0.812×103。
(1)天平的正确使用:把天平放到水平桌面上;把游码移到标尺左端零刻线处;调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,而要准确读出游码所对刻度,必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准;
(3)读取针筒中液体的体积时,视线与液面(凹液面的底部)相平;
读出酒和烧杯的总质量,根据剩余酒和烧杯的总质量,可求得针筒中酒的质量,针筒中酒的体积可从针筒中读出。然后利用密度公式ρ=mV可求出其密度。
本题考查了液体密度的测量,用天平和量筒来测液体的密度,是实验室中最常用的方法,重点应掌握天平的调节与使用方法、量筒的读数、密度公式的运用等。
17.【答案】140 50 2.8×103
【解析】解:(1)由图示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数为1.4N,贺兰石的重力G=1.4N,
∵G=mg,∴贺兰石的质量:m=Gg=1.4N10N/kg=0.14kg=140g。
(2)由图示量筒可知,水的体积,即贺兰石的体积V=50ml=50cm3,
贺兰石的密度ρ=mV=140g50cm3=2.8g/cm3=2.8×103kg/m3。
(3)把烧杯中收集的贺兰石排出的水倒入量筒时,水在烧杯壁上有残留,不能完全将水倒入量筒,使所测贺兰石的体积偏小,所测密度偏大。
(4)将贺兰石挂在弹簧测力计下,测得它的重力G,
∵G=mg,∴贺兰石的质量m=Gg;
接着将贺兰石没人水中,并读出弹簧秤的示数F,则贺兰石受到的浮力F浮=G-F,
∵F浮=ρ水gV排,
∴贺兰石的体积V=V排=F浮ρ水g=G-Fρ水g。
故答案为:(1)140;(2)50;2.8×103;(3)收集排水的烧杯无法完全将水倒入量筒。(4)如上所述。
(1)由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数,然后应用G=mg的变形公式求出贺兰石的质量。
(2)由图示量筒读出水的体积,贺兰石的体积就等于它排开水的体积,然后由密度公式求出贺兰石的密度。
(3)水在烧杯壁上有残留,会造成实验误差。
(4)可以用二次称量法求出贺兰石受到的浮力,然后由浮力公式的变形公式求出贺兰石的体积,然后求出其密度。
本题考查了求贺兰石的密度、求密度的实验设计,掌握测量固体密度的方法即可正确解题。
18.【答案】0.6×103 0.8×103 换用更大量程的弹簧测力计
【解析】解:(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为2.4N;
图乙所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,
图乙中弹簧测力计的拉力F拉=1.6N,木块受到的浮力:F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N;
F浮=ρ水gV排
木块的体积:
V=V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3,
木块的质量m=Gg=2.4N10N/kg=0.24kg,
木块的密度:
ρ木=mV=0.24kg4×10-4m3=0.6×103kg/m3;
(2)当测力计的示数为0.8N时,所受浮力F浮'=G+F'=2.4N+0.8N=3.2N,
由F浮=ρgV排可得液体的密度,ρ液=F浮'gV排=3.2N10N/kg×4×10-4m3=0.8×103kg/m3,
(3)若要增大这种“密度计”的最大测量值,可以采取的方法:可以换用更大量程的弹簧测力计(或换用体积更小的木块,换用密度更大的物块)。
故答案为:(1)0.6×103;(2)0.8×103;(3)换用更大量程的弹簧测力计。
(1)明确弹簧测力计的分度值,再根据指针指示来读数;
图乙中使用的是定滑轮,可以改变力的方向,不能省力,所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力,根据二力平衡知识可知F浮=G+F拉求出浮力;根据F浮=ρ水gV排求出木块的体积;根据G=mg=ρ木gV求出木块的密度;
(2)根据F浮=G+F拉求出当测力计的示数为0.8N时,所受浮力,然后利用F浮=ρgV排可求得液体的密度;
(3)要增大这种“密度计”的最大测量值,可以从弹簧测力计的量程、木块的体积、密度等角度考虑可以采取的方法。
本题考查了学生对密度、浮力的计算,弹簧测力计读数的掌握和运用,同时考查学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力,关键是相关公式的灵活运用,是一道难度较大的题目。
19.【答案】等于 小于 变大 变大 等于 等于 4×103
【解析】解:(1)图甲中,物块漂浮在水面上,根据物体的沉浮条件可知,漂浮的物体浮力等于重力,且ρ物<ρ液;
(2)与甲图相比,乙图中物块浸入水中的体积更大,即V排更大,根据F浮=ρ液gV排可知物块在乙图中受到的浮力更大;与甲图相比,乙图中液面的高度增加,根据液体压强的公式p=ρgh可知,水对容器底部的压强变大;
(3)乙图和丙图中物块和金属块均静止在水中,且没有和容器底部接触,所以它们均只受重力和浮力;
根据二力平衡和阿基米德原理可知:
对于乙图有:G物+G金=F浮乙=ρgV物排;
对于丙图有:G物+G金=F浮丙=ρgV物排'+ρgV金;
所以:F浮乙=ρgV物排=F浮丙=ρgV物排'+ρgV金;
则:V物排=V物排'+V金;
所以:V金=V物排-V物排';
(4)对于甲图有:G物=F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10×10-2m×10×10-2m×(10×10-2m-6×10-2m)=3.92N;
对于乙图有:G物+G金=F浮乙=ρgV物排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10×10-2m×10×10-2m×(10×10-2m-2×10-2m)=7.84N;
G金=G物+G金-G物=7.84N-3.92N=3.92N;
m金=G金g=3.92N9.8N/kg=0.4kg;
V金=V物排-V物排'=10×10-2m×10×10-2m×(10×10-2m-2×10-2m)-10×10-2m×10×10-2m×(10×10-2m-3×10-2m)=0.00001m3;
ρ=mV=m金V金=0.4kg0.00001m3=4×103kg/m3。
故答案为:(1)等于;小于;(2)变大;变大;(3)等于;等于;(4)4×103。
(1)根据物体的沉浮条件判断;
(2)根据阿基米德原理和液体压强的公式p=ρgh判断分析;
(3)根据阿基米德原理和二力平衡判断分析;
(4)先根据甲图计算出物块的重力,根据V=Sh求出图乙中正方体物块排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排求出正方体物块受到的浮力,根据漂浮条件求出正方体物块和金属块的总重力,然后求出金属块的重力,根据G=mg求出金属块的质量,图乙和图丙中,正方体物块和金属块的总重力不变,受到的总浮力不变,排开水的体积相等,据此求出金属块的体积,利用ρ=mV求出金属块的密度。
本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件、重力公式、密度公式的应用,正确得出金属块的体积是关键。
20.【答案】便于测量力臂大小 小于 左 L1L2ρ水 <
【解析】解:(1)杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(3)将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上,记录此时电子秤的示数为m,测量悬挂点D到O的距离为L1,
BC对电子秤的压力F=mg,
根据杠杆平衡条件得,F×OA=G水×L1,mg×OA=ρ水gV×L1 --①
取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点,此时电子秤的示数小于m,
BC对电子秤的压力F'=m'g,
根据杠杆平衡条件得,F'×OA=G液×L1,m'g×OA=ρ液gV×L1 --②
因为m'
根据杠杆平衡条件,保持电子秤的示数不变,mg×OA不变,液体的密度小,体积不变,质量偏小,对杠杆的拉力变小,要增加力臂,所以要向左端移动。
(4)瓶子中装被测液体,当电子秤的示数再次显示m时,测量此时悬挂点到O的距离为L2,
根据杠杆平衡条件得,F×OA=G液×L2,mg×OA=ρ液gV×L2 --③
由①③得,ρ水gV×L1=ρ液gV×L2 ,
解得,液体的密度:ρ液=L1L2ρ水。
(5)设瓶子的质量为m0,瓶子的重力为m0g,
瓶子中装满水时电子秤示数为m,根据杠杆平衡条件得,mg×OA=(ρ水gV+m0g)×L1 --④
瓶子中装满被测液体时电子秤示数为m,根据杠杆平衡条件得,mg×OA=(ρ液'gV+m0g)×L2 --⑤
由④⑤得,(ρ水gV+m0g)×L1 =(ρ液'gV+m0g)×L2 ,
ρ水gVL1 +m0gL1 =ρ液'gVL2 +m0gL2 ,
m0gL1
ρ液'
故答案为:(1)便于测量力臂大小;(3)小于;左;(4)L1L2ρ水;(5)<。
(1)杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(3)两次杠杆平衡列出两个等式,由于电子秤示数变小,可以判断液体密度偏小。
由于物体质量偏小,物体对杠杆的拉力减小,根据杠杆平衡条件,可以判断物体移动的方向。
(4)当电子秤示数为m时杠杆两次平衡,根据杠杆平衡条件列出两个方程,解出液体的密度。
(5)当电子秤示数为m时杠杆两次平衡,考虑到瓶子的质量,再次列出两个方程,再次解出液体的密度,和前面不计瓶子质量时液体的密度进行比较。
对于杠杆问题,找出支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂,根据杠杆平衡条件列出等式,一般杠杆有几次平衡列出几个等式,这是杠杆平衡问题必须掌握的思路。
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