2022年辽宁省中考物理专题练3-质量和密度
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一.选择题(共7小题)
1.(2021•海州区一模)下列数值最接近实际情况的是( )
A.阜新市夏季平均气温约为50℃
B.一部手机的质量约为1kg
C.普通居民楼每层高约为5m
D.声音在空气中的传播速度约为340m/s
2.(2021•本溪模拟)董存瑞舍身炸碉堡的英雄事迹始终激励着一代又一代的中国人迎难而上,奋勇前行。如图所示,下列估测最符合当时实际的是( )
A.炸药包的质量约为100g
B.碉堡底到地面的距离约为2m
C.子弹的速度约为100km/h
D.爆炸产生的高温气体温度约为80℃
3.(2021•抚顺二模)为了使我国人民能对新冠病毒能形成免疫屏障,国家给18~60岁的中国公民免费接种新冠疫苗,如图是小东去医院时看到医生给人们扎疫苗时的情景,他对情景中的物理量进行了估测,其中符合实际的是( )
A.一针疫苗的剂量约50g
B.疫苗接种者的体温约37℃
C.针头的长度约15cm
D.注射一针用时约10min
4.(2021•海城市模拟)关于质量和密度,下列说法中正确的是( )
A.同种物质组成的物体其密度与质量成正比
B.一盒牛奶喝掉了一半,牛奶的密度变小了
C.航天员把一支笔从地面带到太空中,笔的质量不变
D.水的密度是1.0×103kg/m3,表明1m3水的质量是1.0×103kg/m3
5.(2021•鞍山模拟)社会生活中密度用途很广,下列说法错误的是( )
A.农民常用一定密度的盐水进行选种
B.飞船尽可能采用强度高、密度大,性能优良的新材料制造
C.气体受热膨胀,密度变小,所以发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应贴近地面爬行
D.拍摄房屋倒塌伤人的特技镜头时,房屋构件的道具一般用泡沫塑料制作,这样做的主要原因是泡沫塑料的密度较小
6.(2021•鞍山模拟)在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m﹣V图象,下列说法正确的是( )
A.该液体密度为125g/cm3
B.该液体密度为2g/cm3
C.40cm3的该液体质量为40g
D.量杯质量为40g
7.(2021•立山区一模)一个实心金属球放在盛满水的杯子里,从杯中溢出10g的水,若把这个金属球放入盛满煤油(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ煤油=0.8×103kg/m3)的杯子里,溢出煤油的质量为( )
A.12.5g B.10g C.8g D.6.4g
二.多选题(共1小题)
(多选)8.(2022•本溪模拟)如图是潜水用氧气瓶,瓶内储满了气态氧气。若将满瓶氧气中的一半氧气放掉,下列说法中正确的是( )
A.氧气瓶中氧气的质量变为原来的二分之一
B.氧气瓶中氧气的体积变为原来的二分之一
C.氧气瓶中氧气的密度变为原来的二分之一
D.放掉氧气的过程中,瓶身变凉,瓶身的内能变小
三.填空题(共2小题)
9.(2021•沈阳一模)月球对它表面附近的物体的引力大约是地球对地面附近同一物体引力的16,一个60kg的物体在月球上的重力为
N;医院的氧气瓶内装的氧气密度为10kg/m3,为抢救酒后驾驶肇事的司机,用去了其中的一半,则瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3。
10.(2021•沈阳模拟)小康测量某种液体的密度,首先用天平测出空烧杯质量m0,再用天平测量液体和烧杯的总质量m。然后将液体倒入量筒中测出体积为V,重复上述步骤,得到了相关数据并绘出了m﹣V图像,由图像可知,该液体的密度为 kg/m3,这样测量出的液体密度比真实密度值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四.实验探究题(共20小题)
11.(2021•丹东模拟)下面是小明同学“测量一瓶饮料密度”的实验,请你将实验过程补充完整。
(1)①把天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻线处,此时发现天平的指针偏向分度盘中线的左侧,这时应向 (选填“左”或“右”)调节 使天平平衡。
②用调好的天平测出空烧杯的质量为32.4g。
③在量筒中倒入适量的饮料,测出其体积为50cm3。
④把量筒中的饮料倒入烧杯中一部分,用天平测出烧杯和饮料的总质量为54.4g,并读出剩余饮料体积为30cm3,算出饮料的密度为 kg/m3。
(2)回到家中,小明又想测饮料瓶的密度,他找来了如下器材:圆柱形玻璃杯、刻度尺和足量的水,实验中他发现,瓶子无法浸没在水中,于是他又找来了剪刀,请你帮他完成实验:
①在圆柱形玻璃杯中装入一定量的水,测出水的深度h1。
②用剪刀把瓶子下部剪下一个“小船”,并把剩余部分剪成碎片放入其中,把装有碎片的“小船”放在杯中,测出水的深度h2。
③把“小船”压入水中,并使“小船”和碎片 ,测出 。
④瓶子密度的表达式为ρ瓶子= 。
12.(2021•抚顺模拟)小雪想要用天平和量筒测量一种医用酒精的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针指在分度盘中线右侧,向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平横梁平衡。
(2)在烧杯中装入适量的酒精,用天平称出总质量为155.4g。
(3)将烧杯中的酒精倒入量筒中一部分如图甲所示,读出体积为 cm3。
(4)如图乙所示,用天平称出烧杯和剩余酒精的总质量为 g,酒精的密度ρ酒精= kg/m3。
(5)实验后发现烧杯中的酒精倒入量筒中时有少部分酒精沾在量筒内壁上,因此测出的酒精密度 (填“偏大”或“偏小”)。
(6)小雪想用另一种方法粗测酒精密度,于是找来了刻度尺、水、圆柱形杯、平底试管(试管壁、底厚度忽略不计)等器材,进行如下实验:
①向圆柱形杯中加适量水,用刻度尺测量圆柱形杯中水的深度h1。
②把试管放入水中竖直漂浮,如图丙所示,用刻度尺测量圆柱形杯中水的深度h2。
③向试管中缓缓倒入酒精,让试管慢慢下沉,当试管中酒精和水面相平时停止向试管倒入酒精,如图丁所示。用刻度尺测量 (填“试管”或“圆柱形杯”)中液体深度h3。
④酒精密度的表达式为ρ酒精= (已知水的密度为ρ水)。
13.(2021•葫芦岛二模)用天平(含砝码)、量筒、水和细线,测量小石块(不吸水)的密度。
(1)测量前,将天平放在水平台上,将游码移到0刻线,天平指针指在分度盘的位置如图甲所示,此时应该向 (填“左”或“右”)旋动横梁右端的螺母,直到指针指在分度盘的中线处。
(2)将小石块放在天平左盘,天平平衡时,右盘中放砝码和游码的位置(如图乙)则小石块的质量为 。
(3)用细线将小石块拴好,浸没在量筒中的水中(如图丙),实验测得该小石块的密度为 kg/m3。
(4)小明还想利用溢水杯、小量筒、已测小石块(密度用ρ石表示)、常见生活材料,来测量已配制好的盐水的密度,实验装置如图所示。
A.把不吸水泡沫块轻轻放入溢水杯中使其漂浮在盐水表面,盐水溢出且全部流入小量筒中,读出小量筒中盐水的体积为V1(如图丁)
B.用细线系住已测小石块
①将其轻轻放入溢水杯沉至杯底,盐水溢出且全部流入小量筒,读出小量筒中盐水的体积为V2(图中未画出)。
②将其轻轻放在泡沫块上方,使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面,盐水溢出且全部流入小量筒,读出小量筒中盐水的体积为V3(图中未画出)。
上述步骤的正确排序是 (填“①②”或“②①”)。
C.根据正确实验步骤,可知盐水的密度ρ盐水= (用字母表示),这种方法测得盐水的密度 (填“偏大”、“偏小”或“保持不变”)。
14.(2021•新抚区模拟)菲菲平时爱喝蜂蜜,她想要测量蜂蜜的密度。
(1)把天平放在水平台上,她发现天平右端托盘比左端位置高,这时她应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指在分度盘的 处。
(2)将烧杯中装入适量蜂密放在天平的左盘中正确测量后,右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,其总质量为 g,将一部分蜂蜜倒入量筒,量筒中液面位置如图乙所示,量筒中蜂蜜体积为 cm3,再用天平测量出烧杯和剩余蜂蜜的质量为74.8g,则蜂蜜的密度为 g/cm3。
(3)他在整理器材的时候发现向量筒中倒入蜂蜜时,有几滴蜂蜜滴到了桌子上,那么他测量蜂蜜的密度值会 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)菲菲又想出另一种方法来测量蜂蜜的密度,他又进行了如下实验:
①在一轻质塑料小瓶中装满蜂蜜后(塑料小瓶质量、厚度忽略不计),放入装水的平底柱形容器中,塑料小瓶下沉。水面上升的高度为h1,如图丙所示;
②取出塑料小瓶,将其中蜂蜜适量倒入另一相同平底柱形容器中,不断调试使塑料小瓶在装水的平底柱形容器中悬浮。倒出的蜂蜜在另一相同平底柱形容器中液面的高度为h2,如图丁所示;
③蜂蜜密度的表达式为:ρ蜂蜜= (已知水的密度为ρ水)。
15.(2021•抚顺模拟)小南同学是学校“环境保护课外活动小组”成员。在一次对周边水污染情况的调查中,他对污水的密度进行了测量。探究步骤如下:
(1)用调节好的天平测出玻璃杯和污水的总质量为84.6g。
(2)将玻璃杯中的污水倒出一部分到量筒中,量筒中水面位置如图甲所示,则量筒中污水的体积为 cm³。
(3)用天平测出剩下污水和玻璃杯的质量,砝码和游码示数如图乙所示,则量筒中污水的质量为 g,污水的密度为 kg/m³。
(4)另一小组成员没用天平也测出了污水的密度:
①小烧杯中装入适量的污水,放入水槽中使其竖直漂浮,并用记号笔在小烧杯上作出杯外水面位置的标记;
②将小烧杯中的污水全部倒入量筒,测出其体积为V1;
③向小烧杯中装水,放入水槽中使其竖起漂浮,调节小烧杯中水的质量直到 (填“水槽”或“小烧杯”)内水面达到标记处;
④ ;
⑤污水密度的表达式为ρ= (用物理量的符号表示,水的密度用ρ0表示)。
16.(2021•大东区模拟)小明在实验室利用托盘天平、量筒、细线,测量一块矿石的密度
(1)天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,他应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),才能使天平水平平衡。
(2)将矿石放在左盘,向右盘加减砝码,当加入最后一个最小砝码时,指针的指向如图乙所示。小明接下来应该进行的操作是 。
(3)根据以上丙丁戊图数据可求出矿石的密度为ρ= g/cm3。
(4)小天利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。如图A所示的四个图是小天正确测量过程的示意图,图中V0、V1、V2、V3分别是量筒中水面所对应的示数。已知水的密度为ρ水,利用图中测量出的物理量和ρ水计算小蜡块的密度,写出小蜡块密度的表达式:ρ蜡= 。
17.(2021•皇姑区二模)端午节即将到来,小明想知道妈妈配制的用于腌鸡蛋所用盐水的密度。利用天平量筒进行测量。操作如下:
(1)把天平放在水平台上,游码移至零刻线处,指针位置如图甲所示,此时应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)在烧杯中倒入适量的盐水,用调节好的天平测出烧杯和盐水的总质量为234.4g。
(3)将烧杯中的部分盐水倒入量筒,液面位置如图丙所示。
(4)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,砝码和游码示数如图乙所示,则倒入量筒中盐水的质量为m= g
(5)盐水的密度为ρ盐水 kg/m3。
(6)小明还想利用所测盐水的密度(用ρ盐水表示)来测量苹果密度,于是将苹果放入装满所测盐水的大烧杯中(如图丁所示)。
①在量筒中盛适量的盐水,读出体积为V1;
②轻轻取出苹果,将量筒中的盐水缓慢倒入烧杯中,剩余水的体积为V2,苹果质量表达式m= ;
③再将苹果轻放入盐水,大烧杯中的盐水停止溢出后,用细长针将苹果完全压入盐水中,轻轻取出苹果,继续将量筒中的盐水倒入烧杯,烧杯再次被填满时,量筒中剩余水的体积为V3;
④苹果密度表达式:ρ苹果= 。
18.(2021•锦州二模)小芳和小华分别设计了一个测量鸡蛋密度的方案。
(1)小芳的方案:先配制浓度合适的盐水,使鸡蛋 在盐水中,然后测盐水的密度。她将天平放在水平台面上如图甲所示,此时应先将 ,再向 端调节衡螺母直至指针对准分度标盘的中央刻度线。天平平衡后,测量步骤如下:
步骤一:在小烧杯中加入适量的盐水,测量出小烧杯和盐水的总质量,如图乙所示。
步骤二:把小烧杯中的 (选填“一部分”或“全部”)盐水倒入量筒,测量其体积如图丙所示;
步骤三:测出小烧杯和剩余盐水的总质量为38.8g,则鸡蛋的密度ρ蛋= kg/m3。
(2)小华的方案是用调节好的天平先后测量三个质量,具体步骤为:
步骤一:如图①所示,用天平测量烧杯和水的总质量,记为m1;
步骤二:如图②所示,用线拴住鸡蛋,将其 在水中,天平的示数记为m2;
步骤三:如图③所示,将鸡蛋沉入水底,记录天平的示数为m3;
则鸡蛋的密度ρ蛋= (水的密度为ρ水)。
19.(2021•深圳模拟)同学在马峦山游玩时捡了一块奇异的石头,他想知道这块小石头的密度值,于是在征求老师同意后和小华在实验室进行了测量。如下图所示:
(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)他将小石头轻放到天平的左盘上,先粗略估计了石头质量,接着,根据所估计的值往右盘从大到小增减砝码,并移动游码,直至天平再次平衡。用调好的天平测量石头的质量如图乙所示,则石头的质量为 g。把细线拴在石头上,采用排水法,用量筒测出了石头的体积,如图丙所示;
(3)该石头的密度为 kg/m3;
(4)对图丙中的小石头进行受力分析,在下图中画出它的受力示意图。(g=10N/kg)
(5)同组的小华同学提出另外一种测量方法,如图所示:
①用天平测出石头的质量m;
②把石头轻放入烧杯,往烧杯中加适量水浸没石头,在水面位置作上标记;
③在量筒内倒入适量的水,读出其体积V1;
④取出石头,将量筒里的水倒入烧杯内,让水面升至标记处。此时量筒内剩余水的体积为V2;
⑤计算出石头的密度ρ= (用题中物理量的符号表达);根据以上步骤,你认为小华测出的密度值会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
20.(2021•海城市模拟)学习了密度知识后,探究小组的小刚同学利用天平和量筒进行“测量牛奶的密度”的实验。
(1)他先在量筒中倒入适量的牛奶,如图甲所示,量筒中牛奶的体积为 mL。
(2)将量筒中的牛奶全部倒入一个质量为20g的烧杯中,用天平测量烧杯和牛奶的总质量。调节天平时,游码归零后发现分度盘指针如图乙所示,他应该向 ,使指针指在分度盘的中央。
(3)天平调好后进行测量,在加减最小砝码后,天平的指针如乙图所示,接下来他应该 ,直到天平重新平衡。
(4)小刚测量出的烧杯和牛奶的总质量如图丙所示,则牛奶的质量为 g,牛奶密度为 kg/m3。
(5)小刚测出牛奶的密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(6)同组的小雨同学按照下图所示的方法,利用两个完全相同的、内部底面积为20cm2的圆柱形烧杯,圆柱形木块、刻度尺和水,测出了某种液体的密度。
①小雨同学把两个烧杯放在水平桌面上,测出杯子的高度为20cm;
②分别向两个杯中倒满水和被测液体,然后将木块轻轻放入盛满水的杯中,待杯中的水不再溢出后,将木块取出,测出杯中水面的高度为15.8cm;
③将木块擦千后轻轻放入盛满被测液体的杯中,重复②的实验步骤,测出杯中液面的高度为15.5cm;
④木块的质量为 g,被测液体的密度是 g/cm3。(ρ水=1.0g/cm3)
21.(2021•绥中县二模)小明同学家里有一块盆景石(盆景石可吸水),他想用天平和量筒测量盆景石的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,分度盘的指针如图甲所示,应将平衡螺母向 端调节,使横梁平衡。
(2)从盆景石上取下一小块,用调节好的天平称其质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则盆景石的质量为 g。
(3)在量筒中装入适量水,液面位置如图丙所示,用细线系着盆景石,使它浸没在水中,液面位置如图丙所示。则盆景石的体积为 cm3,密度为 g/cm3。
(4)小强同学认为:因盆景石吸水,上述实验中测得盆景石的密度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)小亮用下列器材,测量了密度大于水的固体的密度,请你帮助他完成实验。
实验器材:量筒、待测固体、足够的水(ρ水已知)和细线、木块。
实验方法步骤(如图丁):
①将木块放入盛有水的量筒内,水面所对的刻度值为V1
②将待测固体放在木块上,水面所对的刻度值为V2
③用细线将固体系住,将固体也放入量筒内,水面所对的刻度值为V3
④计算固体的密度:固体的体积为 ,固体的质量为 ,固体的密度 。(用符号表示)
22.(2021•龙港区二模)小海在测量石子密度时,进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台上,游码调至左端零刻线处,发现指针在ab间摆动如图甲所示,此时应向 端调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
(2)将石子放左盘,向右盘加入最大的砝码,指针向右偏,则应 ,再加减砝码,调节游码,当天平再次平衡时,砝码及游码情况如图乙所示,石子的质量为 ;
(3)将石子浸没于量筒的水中前后示数如图丙所示,石子的体积为 cm3,则石子的密度为 kg/m3。
(4)小海又利用量筒和水巧妙的测量果冻的密度(ρ水<ρ果冻),操作如下,请帮他补充完整:
①打开果冻盒,用勺取出一部分,将剩余果冻及盒放入盛有20mL水的量筒内,使其漂浮,读出体积为30mL,如图丁A所示;
②倒出果冻,把先取出的那部分果冻倒入盒内,再将盒放入量筒内,使其漂浮,读出体积为29mL,如图丁B所示:
③倒出果冻, ,使其漂浮,读出体积为25mL;
④取出果冻盒用量筒内的水将果冻盒装满,读出量筒内剩余水的体积为14mL;
⑥果冻密度ρ果冻= g/cm3。
23.(2021•锦州)小明同学从家里带了两块形状规则的小木块,到实验室测它们的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码拨到标尺左端零刻度线处,发现指针偏向分度盘中线的左侧。应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁水平平衡。
(2)用天平测木块质量,平衡时砝码、游码如图甲所示。木块质量为 g。
(3)在量筒中装适量的水如图乙所示,将木块用细针压没在量筒的水中,液面与46mL刻度线相平,则木块密度为 kg/m3。
(4)若考虑到木块吸水,以上方法所测木块密度值偏 (选填“大”或“小”)。
(5)小明换用不同的方法测另一个木块的密度,请帮助他把实验步骤补充完整。
①用弹簧测力计测出木块的重力,示数为F1;
②把一石块系在木块下,用测力计吊着木块和石块, 静止时测力计的示数为F2;
③把挂在测力计下的木块和石块浸没在水中(如图丙)。静止时测力计示数为F3;
④木块密度表达式:ρ木= (用ρ水和测得的物理量表示,不考虑木块吸水)。
24.(2021•阜新)小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。
(1)实验原理是 。
(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作:
①测出空烧杯质量为29.2g;
②测出烧杯和盐水总质量;其数值如图甲所示为 g;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水体积如图乙所示,则盐水的密度ρ= kg/m3,此实验方法测出盐水的密度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小明在学习浮力相关知识后,认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材,同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作:
①将小石块用细线系好,挂在弹簧测力计下端,记下弹簧测力计示数G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块,浸没在水中,记下弹簧测力计示数F1;
③取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块 ,记下弹簧测力计示数为F2;
④盐水密度表达式ρ盐水= 。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水)
25.(2021•朝阳)利用图中器材测量石块和酱油的密度。
(1)使用调节好的天平测量石块质量,天平平衡时,如图1中甲所示,则石块的质量是 g。
(2)将石块浸没在有水的量筒中,如图1中乙所示,则石块的密度为 kg/m3。
(3)如图2所示,把重为G的石块挂在弹簧测力计下,将石块分别浸没在水和酱油中,石块没有碰到容器底和容器壁,测力计的示数分别为F1和F2,则石块在水中所受浮力的表达式为F水浮= ,酱油密度的表达式ρ酱油= (以上两空均用符号表示,忽略细线的质量和体积,水的密度用ρ水表示)。
(4)用图3所示的方法,测量石块的密度,则石块的密度表达式为ρ石= (用符号表示,水的密度用ρ水表示)。
26.(2021•丹东)小明利用天平和量筒测量石块的密度,进行如下测量:
(1)把天平放在水平台上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,为使天平横梁平衡应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)用天平测石块质量,当横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,则石块质量为 g;用量筒测出石块体积为6cm3,则石块密度为 kg/m3。
(3)小明猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度,于是他进行如下探究:(杠杆重力忽略不计)
①如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触),调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,则C点应该在B点的 (选填“左”或“右”)侧,用刻度尺测量OC的长度13。
③石块密度的表达式ρ= (选用字母ρ水、l1、l2、l3表示)。
④改变石块浸没在水杯中的深度(未与杯底、杯壁接触)对实验结果 (选填“有”或“没有”)影响。
27.(2021•大连)某同学为大连地质调查收集信息,要测量海边的沙子和岩石的密度。他在海边采集了足量的沙子和若干小块岩石,又到实验室找来托盘天平、量筒、细线进行实验。
(1)在调节天平平衡时,应将游码移到标尺 。
(2)该同学测量沙子的密度,实验步骤如下:
①用天平测量出空烧杯的质量是27g,将适量沙子装入烧杯中,用天平测量烧杯和沙子的总质量,测量结果如图所示,则烧杯和沙子的总质量为 g。
②将烧杯中的沙子全部倒入量筒,使沙面水平后,读出沙子的体积为15cm3。
③计算出沙子的密度为 g/cm3。
(3)该同学测出的沙子的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)组成沙子的沙粒的密度。
(4)使用上述器材测量小块岩石的密度,实验步骤如下:
①用天平测量一小块岩石的质量m。
②用量筒测量小块岩石的体积,请写出该步骤的简要操作: 。
③计算小块岩石的密度ρ。
28.(2021•盘锦)测量火山石的密度。
(1)将天平放到水平台上,调节天平在水平位置平衡,此时,天平是 杠杆。依据杠杆的平衡条件,调节平衡螺母是通过改变 使天平平衡。
(2)用天平测量火山石的质量,读数如图甲所示,则火山石的质量为 g。
(3)量筒内倒入适量的水,用细线系好火山石,缓慢放入水中,如图乙所示,火山石的密度为 g/cm3。
(4)考虑火山石有吸水性,测得的密度值比真实值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)为减小实验误差,在火山石放入量筒水中前,应 。
29.(2021•铁岭)测量物质的密度。
(1)将天平放在水平台上,使游码归零。指针指在分度盘中线右侧,应向 (填“左”或“右”)侧调节天平的平衡螺母,使天平平衡。
(2)小明测量石块密度的过程:
①在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为54cm3。
②如图甲所示,用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中,读出水面对应的刻度为 cm3。
③用天平测出石块质量如图乙所示。
计算出石块的密度为 g/cm3。小明发现按照上面的实验顺序会使测量的石块密度偏 ,合理的排序应为 (填序号)。
(3)小明测量家中一个蜡块的密度,他用一个梯形桶和一个圆柱形薄壁玻璃杯、水、油和刻度尺完成了测量(已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度)。
①如图丙在梯形桶中加入适量的 (填“水”或“油”),在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体,将其放入桶中漂浮。用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h1,玻璃杯浸入桶中液体的深度为h2;
②将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h3,玻璃杯浸入桶中液体的深度为h4;
③蜡块密度的表达式为:ρ蜡= (水的密度为ρ水)。
30.(2021•营口)探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度,具体实验操作如下:
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,要使天平平衡,应向 调节平衡螺母。
(2)把金属块放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置,天平平衡后,右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示,金属块的质量是 g。
(3)在量筒中加入20mL水,读数时视线应与凹液面底部 ,将金属块轻轻放入量筒中,如图丙所示,则金属块的体积是 cm3。
(4)金属块的密度是 kg/m3。
(5)实验时,若将(2)、(3)两个步骤顺序对调,这种方法测出的金属块的密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
(6)小强同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计,用这个简易密度计测量某液体的密度,实验步骤如下:(ρ水=1.0×103kg/m3)
①用刻度尺测出密度计的长度是10cm;
②将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是4cm;
③将密度计从水中取出并擦干,然后放入盛有被测液体的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是2cm;
④被测液体的密度是 g/cm3。
2022年辽宁省中考物理专题练3-质量和密度
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.【解答】解:A、阜新市夏季最高气温在35℃左右,所以平均气温低于35℃,更不可能达到50℃,故A不符合实际;
B、两个鸡蛋的质量约100g,一部手机的质量与此差不多,在100g=0.1kg左右,故B不符合实际;
C、普通居民楼三层的高度约10m,一层楼的高度在3m左右,故C不符合实际;
D、声音在不同介质中的传播速度不同,在空气中的传播速度在340m/s左右,故D符合实际。
故选:D。
2.【解答】解:A、炸药包的质量约为5kg,故A错误;
B、碉堡底到地面的距离大于人的身高,约为2m,符合实际,故B正确;
C、子弹的速度约为400m/s,即1440km/h,故C错误;
D、爆炸产生的高温气体温度可达2000℃左右,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:A、一针疫苗的剂量在0.5g左右。故A不符合实际;
B、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小。故B符合实际;
C、中学生食指长度约5cm,针头长度略小于此数值,在3cm左右。故C不符合实际;
D、注射一针疫苗的时间在10s左右。故D不符合实际。
故选:B。
4.【解答】解:A.密度是物质的一种特性,与物体的质量和体积无关,故A错;
B.一盒牛奶喝掉了一半,质量、体积减小了,牛奶的密度不变,故B错;
C.航天员把一支笔从地面带到太空中,笔的位置发生变化,质量不变,故C正确;
D.水的密度是1.0×103kg/m3,表明1m3水的质量是1.0×103kg,故D错误。
故选:C。
5.【解答】解:
A、在盐水中,饱满的种子受到的浮力小于自身的重力,所以饱满的种子下沉,所以农民常用一定密度的盐水进行选种,故A正确。
B、飞船采用密度小的材料才能在体积一定的情况下,尽可能地减小质量,以适应其工作的要求,故B错误。
C、气体的密度与温度的关系是:一定质量的气体,当温度的升高时,体积膨胀,密度变小;反之当温度的降低时,体积缩小,密度变大;所以发生火灾时,燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上浮,会分布在房间上方,所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体,应该贴近地面爬行,故C正确。
D、道具一般用泡沫塑料制作,这样做的主要原因是泡沫塑料的密度较小,由m=ρV可知道具的质量较小,以防伤人,故D正确。
故选:B。
6.【解答】解:(1)设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,
读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1=m1+m杯=40g,
则由m=ρV可得:ρ×20cm3+m杯=40g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当液体体积为V2=80cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=100g,
可得:ρ×80cm3+m杯=100g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得液体的密度:ρ=1g/cm3,故A、B错误;
将ρ=1g/cm3代入①解得m杯=20g,故D错误;
(2)当液体的体积V3=40cm3,则液体的质量:m3=ρ×V3=1g/cm3×40cm3=40g,故C正确。
故选:C。
7.【解答】解:根据ρ=mV可得,溢出的水体积:
V水=mρ=10g1.0g/cm3=10cm3,
∵实心金属球的密度大于水和煤油的密度,
∴实心金属球放在水和煤油中均要下沉,
若把这个金属球放入盛满煤油的杯子里,
则V排=V金属球=V水=10cm3,
溢出煤油的质量:
m煤油=ρ煤油V排=0.8g/cm3×10cm3=8g。
故选:C。
二.多选题(共1小题)
8.【解答】解:ABC、氧气瓶中的氧气在使用过程中,质量减小,若将满瓶氧气中的一半氧气放掉,则氧气瓶中氧气的质量变为原来的二分之一,但瓶中氧气的体积不变(等于瓶子的容积),根据公式ρ=mV可知其密度减小,变为原来的二分之一,故AC正确;B错误;
D、瓶内氧气膨胀做功,内能转化为机械能,瓶内氧气温度降低、内能减小,使得瓶身变凉,故D正确。
故选:ACD。
三.填空题(共2小题)
9.【解答】解:物体在地球上的重力为:G=mg=60kg×10N/kg=600N;物体在月球上的重力:G月=16G=16×600N=100N;
设氧气瓶的容积为V,则根据ρ=mV可得,原来氧气瓶里氧气的质量:m0=ρ0V,
用去了其中的一半,剩余氧气的质量:m=12m0=12ρ0V,
因为瓶内氧气的体积不变,所以剩余氧气的密度:ρ=mV=12ρ0VV=12ρ0=12×10kg/m3=5kg/m3。
故答案为:100;5。
10.【解答】解:(1)从图像得,烧杯的质量是20g,当液体的体积是60cm3时,烧杯和液体的质量是80g,
则60cm3液体的质量是m=80g﹣20g=60g,
则液体的密度:ρ=mV=60g60cm3=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3。
(2)由于液体不能全部倒入量筒,导致液体的体积测量值偏小,密度测量值偏大。
故答案为:1.0×103;偏大。
四.实验探究题(共20小题)
11.【解答】解:(1)①实验中发现天平的指针偏向分度盘中线的左侧,此时应将平衡螺母向右调,使天平平衡;
④倒入烧杯中饮料的质量m=m2﹣m1=54.4g﹣32.4g=22g;
体积V=V1﹣V2=50cm3﹣30cm3=20cm3;
饮料的密度为:
ρ=mV=22g20cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(2)①在圆柱形玻璃杯中装入一定量的水,测出水的深度h1;
②用剪刀把瓶子下部剪下一个“小船”,并把剩余部分建成碎片放入其中,把装有碎片的“小船”放在杯中,测出水的深度h2。
③把“小船”压入水中,并使“小船”和碎片浸没,测出水的深度h3。
④由实验步骤可知,当“小船”漂浮于水面时,排开水的深度为h2﹣h1,
设瓶子的底面积为S,则排开水的体积为(h2﹣h1)S;
当“小船和碎片”浸没时,排开水的深度为h3﹣h1,瓶子的体积等于排开水的体积为(h3﹣h1)S;
当“小船”漂浮于水面时,F浮=ρ水gv排=ρgV瓶子,即:ρ水g(h2﹣h1)S=ρ瓶子g(h3﹣h1)S,
解得:瓶子密度的表达式为:
ρ瓶子=ℎ2−ℎ1ℎ3−ℎ1ρ水。
故答案为:(1)①右;平衡螺母;④1.1×103;(2)③浸没;水的深度h3;④ℎ2−ℎ1ℎ3−ℎ1ρ水。
12.【解答】解:(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针指在分度盘中线右侧,说明天平的左端上翘,平衡螺母向上翘的左端调节,使天平在水平位置平衡;
(2)量筒中酒精的体积:V=44mL=44cm3;
(3)烧杯和剩余酒精的总质量为:100g+10g+5g+3g=118g;
量筒中酒精的质量:m=155.4g﹣118g=37.4g,
酒精的密度:
ρ=mV=37.4g44cm3=0.85g/cm3=0.85×103kg/m3;
(4)将杯中的酒精倒入量筒来测体积时,发现烧杯中的酒精倒入量筒中时有少部分酒精沾在量筒内壁上,会使测出的体积偏小,由密度计算公式ρ=mV可知会导致算出的酒精密度偏大;
(5)设圆柱形杯的底面积为S,
①向圆柱形杯中加适量水,用刻度尺测量圆柱形杯中水的深度h1。
②把试管放入水中竖直漂浮,如图丙所示,用刻度尺测量圆柱形杯中水的深度h2。
③向试管中缓缓倒入酒精,让试管慢慢下沉,当试管中酒精和水面相平时停止向试管倒入酒精,用刻度尺测量圆柱形杯中液体深度h3,
试管在水中受到的浮力等于试管的重力,即G=F浮=ρ水gS(h2﹣h1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
试管中装有酒精,试管和酒精受到的浮力等于总重力,即G+G酒精=F'浮=ρ水gS(h3﹣h1)﹣﹣②
②﹣①得,G酒精=ρ水gS(h3﹣h2),
酒精的体积就是丁图中试管排开水的体积,即V酒精=S(h3﹣h1),
酒精的密度为:ρ酒精=m酒精V酒精=G酒精gV酒精=ρ水gS(ℎ3−ℎ2)gS(ℎ3−ℎ1)=ρ水(ℎ3−ℎ2)ℎ3−ℎ1。
故答案为:(1)左;(3)44;(4)118;0.85×103;(5)偏大;(6)③圆柱形杯; ④ρ水(ℎ3−ℎ2)ℎ3−ℎ1。
13.【解答】解:(1)根据图甲,天平的左盘质量更大,所以平衡螺母向右旋动;
(2)左盘物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码所在位置对应的示数,由图乙可知,小石块的质量为m石=50g+2g=52g;
(3)由图丙可知,小石块的体积为V石=70mL﹣50mL=20mL=20cm3;
小石块的密度:ρ石=m石V石=52g20cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(4)小石块总会要浸没在水中,则第一个步骤里即将其润湿,将其轻轻放入溢水杯沉至杯底,盐水溢出且全部流入小量筒,读出小量筒中盐水的体积为V2;
将其轻轻放在泡沫块上方,使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面,盐水溢出且全部流入小量筒,读出小量筒中盐水的体积为V3;所以正确的排序是:①②;
根据正确实验步骤,小石块浸入液体中排开液体的体积即为自身体积,即V石=V2﹣V1,小石块的重力G石=m石g=ρ石V石g=ρ石g(V2﹣V1);
使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面时,根据阿基米德原理可知,F浮=ρ盐水g(V3﹣V1);
又由于处于漂浮状态,浮力等于重力F浮=G石;
则ρ盐水g(V3﹣V1)=ρ石g(V2﹣V1),可知盐水的密度:ρ盐水=V2−V1V3−V1ρ石;
这种方法通过阿基米德原理,用到量筒中液体体积测量数据的差值,测得的盐水密度保持不变。
故答案为:(1)右;(2)52g;(3)2.6×103;(4)①②;V2−V1V3−V1ρ石;保持不变。
14.【解答】解:(1)调节天平平衡时,天平右端托盘比左端位置高,则应将平衡螺母向右调节,使指针指在分度盘中线处;
(2)由图甲知,烧杯和蜂蜜的总质量为:m1=100g+3.4g=103.4g,
由图乙知,量筒内蜂蜜的体积为:V=20mL=20cm3,
烧杯和剩余蜂蜜的质量m2为74.8g,则
量筒内蜂蜜的质量为:m=m1﹣m2=103.4g﹣74.8g=28.6g,
蜂蜜的密度为:ρ=mV=28.6g20cm3=1.43g/cm3;
(3)向量筒中倒入蜂蜜时,有几滴蜂蜜滴到了桌子上,使测量蜂蜜的体积偏小,由ρ=mV知,测量蜂蜜的密度值会偏大;
(4)设平底柱形容器底面积为S,则塑料小瓶的容积为Sh1,倒出的蜂蜜的体积为Sh2,
悬浮时瓶内蜂蜜的体积为:V=Sh1﹣Sh2,
根据悬浮时二力平衡,F浮=G,
根据阿基米德原理,F浮=G排,
所以,G=G排,
mg=m排g,
m=m排=ρ水V排=ρ水Sh1,
蜂蜜的密度为:ρ蜂蜜=mV=ρ水Sℎ1Sℎ1−Sℎ2=ρ水ℎ1ℎ1−ℎ2。
故答案为:(1)右;中线;(2)103.4;20;1.43;(3)偏大;(4)③ρ水ℎ1ℎ1−ℎ2。
15.【解答】解:(2)由图甲知,量筒中污水的体积为:V=30mL=30cm3;
(3)由图乙知,剩下污水和烧杯的总质量为20g+20g+10g+4g=54g;
则量筒中污水的质量为:m=84.6g﹣54g=30.6g;
污水的密度为:ρ=mV=30.6g30cm3=1.02g/cm3=1.02×103kg/m3。
(4)③向小烧杯中装水,放入水槽中使其竖起漂浮,调节小烧杯中水的质量直到水槽内水面达到标记处,利用等效替代,此时小烧杯中水的质量等于污水的质量;
④要计算小烧杯中水的质量,需要知道水的体积,所以该步骤应为:
将小烧杯中的水全部倒入量筒,测出水的体积为V2;
⑤污水的质量为:m1=m水=ρ0V2,
污水的密度为:ρ=m1V1=ρ0V2V1。
故答案为:(2)30; (3)30.6;1.02×103; (4)③水槽;
④将小烧杯中的水全部倒入量筒,测出水的体积为V2⑤ρ0V2V1。
16.【解答】解:(1)天平放在水平台面上,游码归零后,由图甲知指针偏左,则应向右调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡;
(2)将矿石放在左盘,向右盘加减砝码,当加入最后一个最小砝码时,由图乙知指针偏左,则接下来应向右移动游码,使天平再次水平位置平衡;
(3)由图丙知,矿石的质量为:m=20g+5g+3g=28g;
由图丁知量筒内水的体积为20mL,由图戊知矿石和水的总体积为30mL,则
矿石的体积为:V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3;
矿石的密度为:ρ=mV=28g10cm3=2.8g/cm3;
(4)蜡块漂浮时,浮力等于重力,即F浮=G;
根据阿基米德原理,F浮=G排;
所以,G=G排;
m=m排;
蜡块的质量为:m=m排=ρ水(V1﹣V0);
蜡块浸没时,体积等于其排开水的体积,故
蜡块的体积为:V=V2﹣V3;
蜡块的密度为:ρ蜡=mV=ρ水(V1−V0)V2−V3。
17.【解答】解:(1)把天平放在水平台上,游码移至标尺左端的零刻度线处,图甲中指针右偏,将平衡螺母向左端移动,使天平横梁平衡;、
(3)量筒中盐水的体积:V=60ml=60cm3;
(4)烧杯与剩余盐水的质量:m=100g+50g+10g+1.8g=161.8g,
量筒中盐水的质量:m′=234.4g﹣161.8g=72.6g,
(5)盐水的密度:ρ=m'V=72.6g60cm3=1.21g/cm3=1.21×103kg/m3;
(6)①由题意知,苹果排开盐水的体积V排=V1﹣V2,苹果放在盐水中时漂浮在盐水面上,
由阿基米德原理和漂浮的条件可知,苹果的重力G=F浮=ρ盐水gV排=ρ盐水g(V1﹣V2),
所以,苹果的质量:m苹果=Gg=ρ盐水(V1﹣V2);
③由题意可知,苹果完全浸没在盐水中时,苹果排开盐水的体积为V排′=V2﹣V3,即苹果体积V=V2﹣V3;
苹果的密度为:ρ苹果=m苹果V苹果=(V1−V2)ρ盐水V2−V3。
故答案为:(1)左;(4)72.6;(5)1.21×103;(6)②ρ盐水(V1﹣V2);④=(V1−V2)ρ盐水V2−V3。
18.【解答】解:(1)物体悬浮时,其密度等于液体密度,所以当鸡蛋在盐水中悬浮后,测量盐水的密度即可推算鸡蛋的密度;
天平放于水平桌面后,先将游码移动至标尺零刻线处;再调节平衡螺母,至天平的指针指向分度盘中线位置,
因为没有将游码归零前天平已经平衡,所以将标尺移动至零刻线处后,天平的指针会向左倾斜,应该将平衡螺母向右端调节;
测液体的密度时,为了防止液体因从一个容器倒入另一个容器时,容器中液体的残留会影响测量的结果,应将部分液体倒入量筒;
由图乙可知,倒出盐水前,盐水和烧杯的总质量为80.4g,由题可知倒出盐水后,烧杯和剩余盐水的总质量为38.8g,则倒入量筒中的盐水质量为:80.4g﹣38.8g=41.6g,
由图丙可知,倒入量筒中的盐水体积为40mL=40cm3,
则盐水的密度为:
ρ=mV=41.6g40cm3=1.04g/cm3=1.04×103kg/m3,
因为鸡蛋悬浮于盐水中,故鸡蛋的密度等于盐水的密度,为:1.04×103kg/m3;
(2)物体浸没在水中时,其排开液体的体积等于物体自身体积,通过①②两图可知,将鸡蛋浸没后,排开水的质量为m2﹣m1;
所以鸡蛋的体积V蛋=V排=m排ρ水=m2−m1ρ水,
通过①③两图可知,鸡蛋的质量m蛋=m3﹣m1;
则鸡蛋的密度为:
ρ蛋=m蛋V蛋=m3−m1m2−m1ρ水=m3−m1m2−m1⋅ρ水。
故答案为:(1)悬浮;游码移动至标尺零刻线处;右;一部分;1.04×103;(2)浸没;m3−m1m2−m1⋅ρ水。
19.【解答】解:(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端的零刻线处,此时指针偏向右侧,说明天平的左侧上翘,平衡螺母应向左移动;
(2)在天平读数时,被测物体的质量=砝码的质量+游码的示数,由图可知,砝码的质量为25g,游码的示数为4g,则物体的质量为29g;
(3)由图丙可知量筒的分度值为2mL,未放入物体时,水的体积为50ml,放入物体后,量筒的示数为58ml,所以石头的体积为58mL﹣50mL=8mL=8cm3,
通过物体密度计算公式可知:
ρ=mV=29g8cm3=3.625g/cm3=3.625×103kg/m3;
(4)由图可知,石头除受到重力之外,因为石头浸没在水中,所以受到竖直向上的浮力。又因为细绳没有处于绷紧状态,所以绳子上没有拉力,因为石头的密度大于水,其重力大于浮力,所以此时石头还受到支持力的作用。
石头的重力G=mg=0.029kg×10N/kg=0.29N
由于物体浸没,所以石头排开液体的体积等于其自身体积,即V排=8cm3=8×10﹣6m3;
所以物体受到的浮力F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣6m3=0.08N
则支持力F支=G﹣F浮=0.29N﹣0.08N=0.21N
此时物体受力分析图如图所示:
(5)由实验步骤知,用天平测出石头的质量m,石头体积等于倒入烧杯中水的体积,即石头体积V=V1﹣V2,
所以石头的密度ρ=mV1−V2;
取出石头时,石头上会沾有水,因此倒入水的体积大于石头的体积,体积测量偏大,由ρ=mV可知,测量结果偏小。
故答案为:(1)左;(2)29;(3)3.625×103;(4)略;(5)mV1−V2;偏小。
20.【解答】解:(1)如图甲所示,量筒的分度值为1mL,量筒中牛奶的体积为40mL;
(2)调节天平时,游码归零后发现分度盘指针如图乙所示,说明左侧较重,应该向右调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央;
(3)称量过程中,应通过增减砝码,移动游码,是天平再次平衡,在加减最小砝码后,天平指针如图乙所示,说明左侧物体较重,应移动游码,直到天平平衡;
(4)小刚测量出的烧杯和牛奶的总质量如图丙所示,砝码的质量为65g,游码指在2.2g处,烧杯和牛奶的总质量为m总=65g+2.2g=67.2g,
牛奶的质量为m奶=m总﹣m杯=67.2g﹣20g=47.2g,牛奶的体积为V=40mL=40cm3,
故牛奶的密度为ρ=m奶V=47.2g40cm3=1.18g/cm3=1.18×103kg/m3;
(5)量筒中的牛奶不能全部倒入烧杯中,所测得的牛奶质量偏小,密度偏小;
(6)木块排开水的体积为V排水=Sh排水=20cm2×(20﹣15.8)cm=84cm3,
木块在水中漂浮,浮力等于重力,也等于排开水的重力,
即G木=G排=F浮=ρ水gV排水=1×103kg/m3×10N/kg×84×10﹣6m3=0.84N,
木块的质量为m木=G木g=0.84N10N/kg=0.084kg=84g;
木块排开液体的体积为V排液=Sh排液=20cm2×(20﹣15.5)cm=90cm3,
木块在水中和液体中受到的浮力相等,即ρ水gV排水=ρ液gV排液,ρ液=ρ水V排水V排液=1g/cm3×84cm390cm3≈0.93g/cm3。
故答案为:(1)40;(2)右调节平衡螺母;(3)移动游码;(4)47.2,1.18×103;(5)偏小;(6)84,0.93。
21.【解答】解:(1)将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,天平使用之前要调平,游码移到标尺的零刻线上,图中指针偏向分度盘右侧,所以要向左移动平衡螺母,直到指针指在分度盘的中央。
(2)由乙图可知盆景石的质量:m=20g+2g=22g;
(3)由图丙可知量筒的分度值2mL,盆景石的体积V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3,
盆景石的密度ρ=mV=22g10cm3=2.2g/cm3;
(4)因盆景石吸水,使得盆景石的体积偏小,由ρ=mV可知密度偏大。
(5)木块和固体漂浮在水面上,所以G=F浮=G排,可知m=m排=ρ水(V2﹣V1);
固体的体积V′=V3﹣V1;
固体的密度为ρ固=mV'=ρ水(V2−V1)V3−V1。
故答案为:(1)左;(2)22;(3)10;2.2;(4)偏大;(5)V3﹣V1;ρ水(V2﹣V1);ρ水(V2−V1)V3−V1。
22.【解答】解:(1)将天平放在水平台上,游码调零,将平衡螺母向指针偏转的反方向调节,由图甲可知指针向左偏,故平衡螺母向右调节;
(2)将石子放左盘,向右盘加入最大的砝码,指针向右偏,说明右盘砝码过重,则应取出最大砝码,重新加减砝码,再适当调节游码,最后读数时应是右盘中砝码的质量加上游码示数,故石子的质量为14.4g;
(3)由图丙可知石子的体积为:V石=36mL﹣30mL=6mL=6cm3,
则石子的密度为:ρ石=m石V石=14.4g3cm3=4.8g/cm3=4.8×103kg/m3;
(4)已知量筒内原有水20mL,第一次将部分果冻和果冻盒放入量筒内漂浮时,排开水的体积为:V排1=30mL﹣20mL=10mL=10cm3,
排开水的质量为:m排1=ρ水V排1=1g/cm3×10cm3=10g,
第二次将部分果冻和果冻盒放入量筒内漂浮时,排开水的体积为:V排2=29mL﹣20mL=9mL=9cm3,
排开水的质量为:m排2=ρ水V排2=1g/cm3×9cm3=9g,
倒出果冻,空果冻盒漂浮,空果冻盒排开水的体积为:V排=25mL﹣20mL=5mL=5cm3,
则空果冻盒排开水的质量为:m排=ρ水V排=1g/cm3×5cm3=5g,则空果冻盒的质量:m盒=m排=5g,
则果冻的总质量为:m冻=m排1+m排2﹣2m盒=10g+9g﹣2×5g=9g,
取出果冻盒用量筒内的水将果冻盒装满,则果冻盒的容积为:V盒=20mL﹣14mL=6mL=6cm3,即果冻的体积为:V冻=6cm3,
则果冻的密度为:ρ冻=m冻V冻=9g6cm3=1.5g/cm3。
故答案为:(1)右;(2)取下最大砝码;14.4g;(3)3;4.8×103;(4)将空果冻盒放入量筒内;1.5。
23.【解答】解:
(1)发现指针偏向分度盘中线的左侧,则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)图甲中标尺的分度值为0.2g,则木块的质量:m=10g+5g+3g=18g;
(3)图乙中水的体积16ml,水和木块的总体积为46ml,
则木块的体积:V=46ml﹣16ml=30ml=30cm3
木块的密度:ρ木块=mV=18g30cm3=0.6g/cm3=0.6×103kg/m3,
(4)如果考虑到木块吸水,测得木块的体积偏小,根据ρ=mV可知,用以上方法测得木块密度值偏大;
(5)②把一块石块系在木块下,用测力计吊着木块和石块,只让石块浸没在水中,静止时读出测力计的示数为F2;此时石块没入水中排开水的体积就是自身的体积,此时受到的浮力F浮1=ρ水gV石块=G木+G石块﹣F2﹣﹣﹣①
③把挂在测力计下的木块和石块浸没在水中(如图丙),静止时读出测力计的示数为F3;
此时受到的浮力F浮2=ρ水g(V石块+V木)=G木+G石块﹣F3﹣﹣﹣②
由①﹣②可得V木块=F2−F3ρ水g,
木块质量m=Gg=F1g,
木块密度表达式:ρ木块=mV=F1gF2−F3ρ水g=F1F2−F3•ρ水。
故答案为:(1)右;(2)18;(3)0.6×103;(4)大;(5)②仅将石块浸没在水中;④F1F2−F3•ρ水。
24.【解答】解:
(1)测量密度依据的原理是ρ=mV;
(2)由图甲可知,烧杯与盐水的总质量:m总=50g+20g+1.2g=71.2g,
量筒中盐水的质量:m=m总﹣m杯=71.2g﹣29.2g=42g,
由图乙所示量筒可知,量筒中盐水的体积:V=40ml=40cm3,
盐水的密度:ρ=mV=42g40cm3=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
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ρ=mV得,测得的密度比真实值偏大;
(3)③用弹簧测力计测出小石块浸没在盐水中的示数,记下弹簧测力计的示数F2;
④由称重法测浮力和阿基米德原理可知,小石块在盐水中的浮力F浮水=G﹣F1=ρ水gV排,故排开盐水的体积:V排水=F浮水ρ水g;
小石块在盐水中的浮力F浮盐水=G﹣F2=ρ盐水gV排,故排开盐水的体积:V排盐水=F浮盐水ρ盐水g;
因为小石块先后浸没在水和盐水中,即排开水的体积和排开盐水的体积相等,即F浮水ρ水g=F浮盐水ρ盐水g,即:G−F1ρ水g=G−F2ρ盐水g,解得:ρ盐水=G−F2G−F1•ρ水。
故答案为:(1)ρ=mV;(2)71.2;1.05×103;偏大;(3)③浸没在盐水中;④G−F2G−F1•ρ水。
25.【解答】解:(1)在甲中,右盘砝码质量为20g+10g=30g,横梁标尺分度值为0.2g,游码示数为1.4g,故左盘石块质量为:m石=m砝码+m游码=30g+1.4g=31.4g;
(2)在乙中,量筒的分度值为2mL,水的体积为:V水=50mL,
石块和水的总体积为:V总=60mL,
石块的体积为:V石=V总﹣V水=60mL﹣50mL=10mL=10cm3,
石块的密度为:ρ石=m石V石=31.4g10cm3=3.14g/cm3=3.14×103kg/m3;
(3)石块浸没在水中受到的浮力为:F水浮=G石﹣F示1=G﹣F1;
石块的体积为:V石=V排水=F水浮ρ水g=G−F1ρ水g
石块浸没在酱油中受到的浮力为:F酱油浮=G石﹣F示2=G﹣F2,
酱油的密度为:ρ酱油=F酱油浮gV排酱油=F酱油浮gV石=G−F2gG−F1ρ水g=G−F2G−F1ρ水;
(4)在图3中,设规则容器的底面积为S,
由第2、3两步可知,石块和小碗在水中漂浮,则G石=ΔF浮=ρ液gΔV排=ρ水gS(h3﹣h2),
由第2、4两步可知,石块的体积V石=SΔh=S(h4﹣h2),
根据公式G=mg=ρVg可得:
石块的密度为:ρ石=m石V石=G石V石g=ρ水gS(ℎ3−ℎ2)gS(ℎ4−ℎ2)=ρ水(ℎ3−ℎ2)ℎ4−ℎ2。
故答案为:(1)31.4;(2)3.14×103;(3)G﹣F1;G−F2G−F1ρ水;(4)ρ水(ℎ3−ℎ2)ℎ4−ℎ2。
26.【解答】解:(1)由图甲可知,指针指在分度盘的右侧,说明天平的右端下沉左端上翘,所以平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)石块的质量m=10g+5g+0.6g=15.6g,石块的体积V=6cm3,则石块的密度ρ=mV=15.6g6cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(3)①石块的重力G石=m石g=ρ石V石g,重物的重力G物,杠杆重力忽略不计,如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡,由杠杆的平衡条件可得:ρ石V石g×l2=G物×l1﹣﹣﹣﹣﹣I,
②保持石块的悬点位置A不变,即l2的大小不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触)石块受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV石,
杠杆左端受到的拉力为G石﹣F浮=ρ石V石g﹣ρ水gV石=(ρ石﹣ρ水)gV石,
调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,由杠杆的平衡条件可得:(ρ石﹣ρ水)gV石×l2=G物×l3﹣﹣﹣﹣﹣II,
由III可得:l1l3=ρ石ρ石−ρ水>1,即l1>l3,所以C点应该在B点的左侧;
③由l1l3=ρ石ρ石−ρ水可得,石块的密度ρ石=l1l1−l3ρ水;
④改变石块浸没在水杯中的深度(未与杯底、杯壁接触),石块排开水的体积和水的密度不变,受到的浮力不变,杠杆左端绳子的拉力不变,对实验结果没有影响。
故答案为:(1)左;(2)15.6;2.6×103;(3)②左;③l1l1−l3ρ水;④没有。
27.【解答】解:(1)在调节天平平衡时,应将游码移到标尺零刻线处;
(2)从图中可以看出,烧杯和沙子的总质量为:50g+10g+0.6g=60.6g,
沙子的质量为:60.6g﹣27g=33.6g,
沙子的密度为ρ=mV=33.6g15cm3=2.24g/cm3;
(3)由于沙子间有空隙,导致测得的沙子的体积偏大,由ρ=mV可得,该同学测出的沙子的密度偏小;
(4)岩石的体积无法用量筒直接测出,需要使用排沙法测量,先用量筒测出适量的沙子的体积V1,再将岩石慢慢浸没入沙子中,待岩石静止后,测出沙子和岩石的体积V2,岩石的体积为V2﹣V1。
故答案为:(1)零刻线处;(2)①60.6;③2.24;(3)小于;(4)②先用量筒测出适量的沙子的体积V1,再将岩石慢慢浸没入沙子中,待岩石静止后,测出沙子和岩石的体积V2。
28.【解答】解:
(1)将天平放到水平台上,调节天平在水平位置平衡,天平的动力臂等于阻力臂,其实质是一个等臂杠杆;依据杠杆的平衡条件,调节平衡螺母时,力臂的大小发生了变化,是通过改变力臂的大小来使天平平衡;
(2)标尺的分度值为0.2g,火山石的质量:m=10g+4.4g=14.4g;
(3)量筒的分度值为1mL,量筒中原有30mL水,放入火山石后,量筒液面上升到38mL,因此火山石体积V=38mL﹣30mL=8mL=8cm3;
火山石的密度为:ρ=mV=14.4g8cm3=1.8g/cm3;
(4)火山石的质量测量值准确,由于火山石具有吸水性,导致排开水的体积略小于本身体积,由公式ρ=mV知,所测密度偏大;
(5)为减小火山石吸水带来的实验误差,在火山石放入量筒水中前,应用体积不计的薄塑料布包裹住火山石。
故答案为:(1)等臂;力臂;(2)14.4;(3)1.8;(4)偏大;(5)用体积不计的薄塑料布包裹住火山石。
29.【解答】解:(1)调节天平横梁平衡时,发现指针指在分度盘中线右侧,说明天平的右端下沉,平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)由图甲可知,量筒的分度值为0.2mL,水面对应的刻度为:V总=64mL=64cm3;
石块的体积为:V=V总﹣V水=64cm3﹣54cm3=10cm3,
由图乙可知,石块质量为:m=20g+1.2g=21.2g,
石块的密度为:ρ=mV=21.2g10cm3=2.12g/cm3;
按照上面的实验顺序进行测量,由于石块从水中取出时会沾水,导致所测量的质量偏大,利用密度公式ρ=mV求出石块的密度会偏大;
所以为了减小误差,合理的测量步骤为:用天平测出石块质量;在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为54cm3;用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中,读出水面对应的刻度;所以合理的实验顺序是③①②;
(3)①已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度,所以蜡块放入水中会漂浮,放入油中会沉底,即蜡块放入油中时排开油的体积等于蜡块的体积,所以应在圆柱形薄壁玻璃杯中装油,则在梯形桶中加入的是水;
③设圆柱形薄壁玻璃杯的底面积为S,蜡块的体积为:V蜡=V排油=S(h3﹣h1),
在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体(油),将其放入桶中漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力等于重力,G容器+G油=F浮=ρ水gSh2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①式,
将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力等于总重力,G容器+G油+G蜡=F浮′=ρ水gSh4﹣﹣﹣﹣﹣﹣②式,
②式﹣①式得蜡块的重力为:G蜡=ρ水gSh4﹣ρ水gSh2=ρ水gS(h4﹣h2),
由G=mg得,蜡块的质量为:m蜡=G蜡g=ρ水gS(ℎ4−ℎ2)g=ρ水S(h4﹣h2),
蜡块的密度为:ρ蜡=m蜡V蜡=ρ水S(ℎ4−ℎ2)S(ℎ3−ℎ1)=ℎ4−ℎ2ℎ3−ℎ1ρ水。
故答案为:(1)左;(2)64;2.12;大;③①②;(3)水;ℎ4−ℎ2ℎ3−ℎ1ρ水。
30.【解答】解:(1)使用天平之前,首先把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,然后调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡;
调节天平横梁平衡时,由图甲可知指针静止时偏向分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)由图乙可知,天平标尺上的分度值为0.2g,金属块的质量为:m=20g+10g+2.4g=32.4g,
(3)使用量筒测量体积时,读数时视线应与凹液面底部相平;
由图丙可知,量筒的分度值为0.2mL,水面对应的刻度为:V总=30mL=30cm3;
金属块的体积为:V=V总﹣V水=30cm3﹣20cm3=10cm3,
(4)金属块的密度为:ρ=mV=32.4g10cm3=3.24g/cm3=3.24×103kg/m3;
(5)若将(2)、(3)两个步骤顺序对调,由于金属块从水中取出时会沾水,导致所测量的质量偏大,利用密度公式ρ=mV求出石块的密度会偏大;
(6)密度计在水中和在液体中都漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力都等于重力,所以密度计在水中和在液体中受到的浮力相等,即F水浮=F液浮,
设密度计的横截面积为S,密度计浸入水中的深度为h水,密度计浸入液体中的深度为h液,
根据阿基米德原理得:ρ水gSh水=ρ液gSh液,
所以液体的密度:ρ液=ℎ水ℎ液ρ水=10cm−4cm10cm−2cm×1.0g/cm3=0.75g/cm3。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)32.4;(3)相平;10;(4)3.24×103kg/m3;(5)偏大;(6)0.75g/cm3。
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