初中物理人教版八年级上册第六章 质量和密度综合与测试练习题

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专题16 实验：测量物质的密度（解析版）- 1.一次实验课上，老师提供给同学们下列器材：一架已调节好的天平无砝码、两只完全相同的烧杯、一支量筒、水、滴管等。要求用上述器材来测定一个合金块的密度。小明同学设计好实验方案后，进行了如下操作：将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内，把合金块放入左盘烧杯中；向右盘烧杯中缓缓倒水，再用滴管调节，直至天平平衡；将烧杯内的水倒入空量筒中，测出水的体积如图a所示；用细线拴好合金块，将其放入图a的量筒内，测出水和合金块的总体积如图b所示。则：合金块的质量__________g；合金块的体积__________；合金块的密度__________。在读数无误的情况下，小明测出的合金块密度值与真实值相比__________填“偏大”或“偏小”，产生这一误差的主要原因是______________________________________________________________________________。【答案】  偏小  烧杯中的水不能完全倒入量筒中，使测得的合金块的质量偏小【解析】解：烧杯内水的质量为，合金块的质量为：，合金块的体积：，合金块的密度：。烧杯内的水不能全部倒入量筒中，测得水的体积偏小，求出的水的质量偏小即合金块的质量偏小，合金块体积准确，求出的密度偏小。
 2.现在，很多家庭使用浓度为的医用酒精来消毒。小刚同学利用烧杯、天平、量筒来测量其密度。他把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度线处，发现指针偏向分度盘的左侧，如图甲所示，这时他应将平衡螺母向_________填“左”或“右”调节，使天平平衡。天平平衡后，他开始测量，测量的步骤如下：将待测酒精倒入烧杯中，用天平测出烧杯和酒精的总质量；将烧杯中酒精的一部分倒入量筒中，测出倒入量筒的这部分酒精的体积，如图乙，则_________mL；用天平测出烧杯和剩余酒精的总质量，如图丙，则_________g。该酒精密度的表达式为_________用实验步骤中的字母表示，计算出酒精的密度为_________。【答案】右；；；；【解析】天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度线处，发现指针偏向分度盘的左侧，说明天平的左端下沉，右端上翘，故平衡螺母向上翘的右端移动。量筒中酒精的体积。烧杯和剩余酒精的总质量。酒精密度为。
 3.小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积。小刚设计了以下实验步骤：A.用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图甲所示。记录塑料球质量为m。B.把适量的水倒进量筒中如图乙所示，记录此时水的体积为。C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图丙所示，记录此时量筒的示数为。D.把小铁块单独放入水中静止时如图丁所示，记录此时量筒的示数为。E.利用密度公式计算出结果。塑料球的质量_______g。塑料球的体积_______。塑料球的密度_______。【答案】 ；； 4.同学们测量某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线和水，进行如下的实验操作：A.在量筒中倒入适量的水，记下水的体积；将小矿石用细线系好后，慢慢地浸没在水中，记下小矿石和水的总体积。B.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，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡。C.将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码，直至横梁恢复平衡。为了减小实验误差，最佳的实验操作顺序是__________。填写字母在调节天平时，发现指针的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向_______填“左”或“右”调。用调节好的天平称量小矿石的质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，用量筒测量小矿石的体积如图丙所示，由此可以算出小矿石的密度_______。量筒不小心被打碎了，老师说只用天平还能测量出陈醋的密度。某组同学添加了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：调节好天平，用天平测出空烧杯质量为；将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为；用另一个烧杯装满陈醋，用天平测出______________为；根据测得的物理量求出了该陈醋的密度。【答案】 ；左 ；；烧杯和陈醋的总质量。【解析】为了减小实验误差，最佳的实验操作顺序是：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，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡。将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码，直至横梁恢复平衡。在量筒中倒入适量的水，记下水的体积；将小矿石用细线系好后，慢慢地浸没在水中，记下小矿石和水的总体积。
题图甲指针指在分度盘中央右侧，应该将平衡螺母向左调节。
小矿石的质量，体积，小矿石的密度。
调节好天平，用天平测出空烧杯质量为；将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为，则水的质量，由可求得水的体积；用另一个烧杯装满陈醋，用天平测出烧杯和陈醋的总质量为，则陈醋的质量，烧杯内水的体积等于陈醋的体积；根据测得的物理量可以求出该陈醋的密度。
 5.小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整。把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度线处，调节天平的__________使天平平衡。用天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图1所示，则小石块的质量为__________g。如图2所示。往烧杯中加入适量的水，测得烧杯和水的总质量为；把小石块浸没在水中，在水面到达的位置上作标记；取出小石块，往烧杯中加水，直到水面到达标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为；小石块的体积为__________。用密度公式计算出小石块的密度为__________。实验中量筒被摔碎了，老师说只用天平也能测量出食用油的密度。某组同学添加了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：调节好天平，用天平测出空烧杯质量为；将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为；将另一个烧杯装满食用油，用天平测出__________________________；根据测得的物理量写出该食用油的密度的表达式：__________用、、和表示。【答案】平衡螺母        烧杯和食用油的总质量为  【解析】解：托盘天平使用时放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度线处，调节天平的平衡螺母，使天平平衡。标尺上的分度值是，游码左侧与刻度线对齐，因此小石块的质量是。通过石块排开水的体积得知石块的体积，由题意知，。小石块的密度。烧杯装满水后水的质量：；将另一个烧杯装满食用油，用天平测出烧杯和食用油的总质量为；则烧杯装满食用油后食用油的质量：，根据两杯液体的等体积性可知，，即，因此食用油的密度：。
 6.【实验名称】用天平、量筒测量小石块的密度。【实验设计】如图甲所示，是小普同学设计的两种测量小石块密度的方案操作步骤按照示意图中的顺序进行。你认为方案_______测量误差会较大，原因是________________。【进行实验】小晟同学进行了实验，测出了相关物理量，计算出了小石块的密度，以下是他测量小石块质量的实验片段：将天平放在_______台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的左侧，应向右调节_______，直至天平水平平衡。在左盘放被测小石块，在右盘从大到小加减砝码，当加到最小的砝码后，观察到指针静止在如图乙所示的位置，接下来的操作是_______，直至天平水平平衡；读出小石块的质量。【实验数据】测出所有相关物理量，并将实验数据记录在下面表格内，计算出小石块的密度。请你将表格中处的内容补充完整。小石块的质量__________小石块的体积小石块的密度     【答案】【实验设计】一；小石块从量筒中取出时会沾上水，小石块质量测量值偏大；【进行实验】水平；平衡螺母  移动游码；【实验数据】水的体积 ；水和小石块的总体积【解析】【实验设计】如果先测体积再测质量，小石块上会沾有水，导致小石块质量测量值偏大，算得的密度值偏大，可见方案一误差较大。
【进行实验】使用天平时，将天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的左侧，应向右调节平衡螺母，直到天平的横梁平衡。当加到最小的砝码后，观察到指针静止在如图乙所示的位置，说明天平的左端下沉，要向右移动游码，使天平重新平衡。
 7.在测量盐水密度的实验中，芳芳同学按照正确的实验方法和步骤进行操作，并设计了记录数据的表格，具体实验步骤如下：步骤一：将天平放在水平桌面上，游码拨到零刻度线处，并调节天平平衡。步骤二：向烧杯中倒入适量待测盐水后，用天平测出烧杯与盐水的总质量，如图甲所示，并记录。步骤三：将烧杯中的部分待测盐水倒入量筒中，用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量，并记录。步骤四：读出倒入量筒中盐水的体积V，如图乙所示，并记录。步骤五：根据已测得的物理量计算出待测盐水的密度，并记录。请根据以上信息将表格填写完整。烧杯和盐水的总质量烧杯和剩余盐水的总质量倒出盐水的质量倒出盐水的体积盐水的密度_______124_______30_______小华同学测量相同待测盐水密度的实验方法是：先测出空烧杯的质量为；接着向空烧杯中倒入适量的待测盐水后，测出总质量为；再把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积为V；然后计算出盐水的密度。两名同学测出的盐水密度大小关系为：_______填“”“”或“”。【答案】；33；；【解析】烧杯和盐水总质量，倒出盐水的质量，盐水的密度。
小华同学把烧杯中的盐水倒入量筒中时，烧杯上有残留的盐水，导致盐水的体积测量值偏小，这样算得的密度值就会偏大，即。
 8.学校研究性学习小组，测量一种矿石的密度。现有器材：小矿石块、天平含砝码、一个烧杯、足量的水、细线。小组同学们设计的测量矿石密度的方案如下：调节天平平衡后，小明用正确的方法称矿石块的质量，天平平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图，则矿石块的质量为__________g；在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量；将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中，矿石块沉入杯底，烧杯溢出水后，将烧杯壁外的水擦干净，放在天平左盘上，称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量；写出矿石密度的表达式：__________用、、、表示。【答案】   9.小斌同学想测量一块不规则瓷片的密度。
他把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节______使天平平衡；
用调节好的天平测量瓷片的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图甲所示，则瓷片的质量为______g；
他发现瓷片放不进量筒，改用如图乙所示的方法测瓷片的体积：
往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片；
再往量筒装入38mL的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图丙所示，则瓷片的体积为______；
用密度公式计算出瓷片的密度为______；
根据以上步骤，你认为小李同学测出的瓷片密度值______选填“偏大”或“偏小”。【答案】平衡螺母；；；；偏小【解析】解：把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节平衡螺母使横梁平衡；
天平的分度值为，瓷片的质量；
图中量筒的分度值为，量筒中剩余水的体积为，瓷片的体积；
瓷片的密度；
取出瓷片时，瓷片上会沾有一部分水，使得倒入量筒中水的体积会偏大，即水的体积大于瓷片的体积，由可知，密度测量值会偏小。
故答案为：平衡螺母；；；；偏小。
把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节平衡螺母使横梁平衡；
弄清楚天平的分度值，物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度值；
弄清楚量筒的分度值，在如图所示的方法中，向烧杯中所添加水的体积就是瓷片的体积，通过量筒两次的示数之差可以求出；
瓷片的密度可利用密度的公式计算得出；
实验的误差主要产生在从烧杯中取出瓷片时，上面容易带出一定量的水，使再补充的水体积增大，进而影响密度的结果。
固体密度的测量是初中物理的重要实验，一定要熟练掌握。天平、量筒的读数，以及利用密度公式进行简单的计算，这都是测密度实验中最基本的技能，需要我们熟练掌握。难点是掌握用等效替代法测量瓷片的体积。
 10.2020年12月28日夜间至29日潍坊市普降大雪，但天气预报最后统计，大部分降雪量普遍在7mm左右，这是怎么回事呢？其实降雪量与积雪深度是不相同的两个概念。降雪量，实际上是指相应的降水量，是指雪熔化后的水，在水平面上积累的深度，是用统一标准的降水观测容器---雨量器来测量的，气象观测员将下到容器里的雪融化成水后测量得出，以毫米为单位，亦称降水量。积雪深度是指从积雪表面到地面的积雪垂直深度，由气象观测员使用量雪尺在观测场内或选择附近平坦、开阔的地方，当落地雪尚未融化时，测得的积雪的深度厚度，以厘米为单位，取整数。小婷所在的兴趣小组，决定利用此次降雪进行雪的密度和雪熔化成液体后的密度的测量。于是他们在学校操场中间在下雪前摆放了一个长60cm、宽50cm、高30cm的玻璃容器，玻璃容器的质量为20kg，第二天雪停后，小婷他们用刻度尺测得积雪深度为12cm，然后他们把玻璃容器搬到实验室，等雪全部融化后，测得液体的深度为8mm。
小婷的兴趣小组本次测得的降雪量大约是______ mm。
她们用小烧杯取了部分雪融化后的液体，用天平测出烧杯和液体的总质量如图甲所示______ g；然后将烧杯的中液体一部分倒入量筒中，测得烧杯和剩余液体的总质量如图乙所示，则倒入量筒中的液体质量为______ g；最后测得这部分液体的体积如图丙所示______ ；则雪融化成液体后的密度为______ 。
小丽提出我们可以根据测出的液体密度计算出本次收集的液体总质量为______ kg；并估测出本次收集的固态雪的密度大约为______ 。
小萍提出，由于实验室温度偏低，雪的融化时间较长，请你帮她们想出一条合理化的建议______ 。【答案】8    45  40      75  把雪移到温度较高的房间内或用加热设备对玻璃容器加热【解析】解：小婷他们用刻度尺测得积雪深度为12cm，然后他们把玻璃容器搬到实验室，等雪全部融化后，测得液体的深度为8mm，故降雪量是8mm。
烧杯和液体的总质量：，
烧杯和剩余液体的总质量：，
量筒中液体的质量：，
量筒中液体的体积：，
液体的密度：。
收集液体的体积：，
根据密度公式得，收集液体的质量为：。
由于质量不随状态的变化而变化，所以雪的质量等于液体的质量，故，
雪的体积为：，
雪的密度：。
把雪移到温度较高的房间内或用加热设备对玻璃容器加热，加快雪的熔化。
故答案为：；；45；40；；；75；把雪移到温度较高的房间内或用加热设备对玻璃容器加热。
降雪量，实际上是指相应的降水量，是指雪熔化后的水，在水平面上积累的深度。
烧杯和液体的总质量等于砝码质量和游码对应刻度值的和。
求出量筒中液体的质量，从量筒中读出液体的体积，根据密度公式求出液体的密度。
知道液体的密度，求出收集液体的体积，求出收集液体的质量。
收集液体的质量等于雪的质量，求出收集雪的体积，根据密度公式求出雪的密度。
使雪多吸收热量加快雪的熔化。
本题考查了液体和固体密度的测量、质量不随状态的变化而变化、密度计算、熔化等等，是一道综合性很强的实验题。
 11.3月22日为国际水日，为了配合节约用水活动的开展，某校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量。
一测自来水的密度
某同学将天平放在水平台面上，将游码调至______，发现指针如图1所示，则应向______左右调节平衡螺母。
在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如下图2所示，则量筒中自来水的体积为______再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，天平再次平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量______g。
根据上述实验数据，计算自来水的密度为______。

二在一定的环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图3所示的图象。
冰从上升到时，密度将______。选填“变大”、“变小”或“不变”下同
当1g的冰全部熔化成水，质量将______。
水______时，密度最大。【答案】标尺左端的零刻线处  左  60  62    减小  不变  4【解析】解：一在调节天平平衡时，应先将天平放在水平台上，并将游码拨到标尺左端的零刻线处；发现指针如图1所示，指针偏向了右侧，则平衡螺母向左调节；
由图2知，量筒的分度值为2ml，量筒内水的读体积60ml，即；
由图2知，标尺的分度值为，杯子及杯内剩余自来水的质量为；
量筒中水的质量；
则；
二从平滑的直线可知冰“从到时”直线呈上升趋势，则体积在不断增大，再由可知，m不变，V增大，则减小；
质量使物体的一种属性，当1g的冰全部熔化成水，状态改变了，质量不变，仍为1kg；
由图象3可知水在时，体积最小，根据可知密度最大。
故答案为：一标尺左端的零刻线处；左；；62；；
二减小；不变；。
一使用天平前，先将天平放在水平台上，游码置于标尺左端的零刻线处，然后调节平衡螺母--左偏右调；
确定量筒的分度值，然后进行读数；天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
求出量筒中水的质量，根据求出自来水的密度；
二从平滑的直线可以看出“上升到时”直线在不断上升，说明体积在不断增大，而质量不变，再由密度公式即可得出密度的变化情况。
质量使物体的一种属性，它不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变；
由图象可知水在时，体积最小，根据分析密度大小。
一是测量液体的密度实验，考查了测量的方法、天平和量筒的使用及读数，同时考查了密度的计算；
二掌握图象的分析，能够从图象中确定体积的变化，能够确定温度变化的过程中质量不变是分析密度变化的关键。
 12.牛奶中含有大量的钙、磷等营养物质，小强同学想知道牛奶的密度，于是他用天平和量筒做了如下实验。
 将天平放在_____上，并将游码移至零刻度线后，发现指针偏向分度盘的右侧，如图1甲所示，此时他应将平衡螺母向_____选填“左”或“右”，使天平横梁水平平衡。将装有牛奶的烧杯放在天平的左托盘中，天平平衡时所用砝码和游码位置如图1乙所示，测得烧杯和牛奶的总质量_____g。将牛奶倒一部分至量筒中，测出体积为，再测出剩余牛奶和烧杯的总质量，则牛奶的密度是   k。
小婷同学在登山时拾到一块漂亮的心形石块，为了知道石块的密度，她利用电子秤、水杯、记号笔等工具进行了如下的测量。
 用电子秤测出装有适量水的杯子的总质量，示数如图2甲所示。将石块缓慢浸没在杯中，测得杯、水、石块的总质量，示数如图2乙所示。石块浸没足够长时间后，在水面到达的位置上做标记，然后取出石块忽略石块表面带出的水。向杯中缓慢加水，让水面上升至标记处，测得杯和水的总质量，示数如图2丙所示。根据以上测量，可得石块的体积表达式为_____用所测物理量的符号表示，水的密度用表示。在测量完成后，小婷发现石块吸水，则以上步骤所测得的石块密度与真实值相比_____选填“偏大”、“偏小”或“相等”。若已知该石块每最多能吸水的体积，则未吸水时石块的密度为_____。【答案】水平桌面；左；；；；偏大；。【解析】【分析】
本题主要考查液体密度的测量，掌握液体密度的测量方法是解题的关键。
天平的正确使用：把天平放到水平桌面上；将游码移到标尺左端零刻线处；调节平衡螺母，指针偏左向右调，指针偏右向左调，使指针指在分度盘的中线处。
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；
读出烧杯和牛奶的总质量、已知烧杯和剩余牛奶的总质量，可求得量筒中的牛奶的质量，量筒中牛奶的体积可从量筒中读出。然后，利用密度公式 可求出牛奶的密度。
【解答】
用托盘天平测量物体质量时，把天平放置在水平桌面上；游码移到标尺左端的零刻线处，然后调节平衡螺母，平衡螺母向上翘的一端移动，发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧，要使横梁水平平衡，应将平衡螺母向左调节；天平标尺分度值是，烧杯和牛奶的总质量为：；量筒中牛奶的质量，量筒中牛奶的体积，由密度公式得，牛奶的密度：；【分析】
本题主要考查固体密度的测量，利用等效替代求固体体积的方法，特别适用于在没有量筒或物体大于量筒口径时使用，值得我们学习。
要想测量小石块的密度，需要测量小石块的质量和体积；利用等效替代法，石块的体积等于增加的水的体积，根据密度公式求出石块的密度；石块吸水，使得加入的水的体积偏小，这样测量的石块的体积偏小，计算得到的石块密度偏大。
【解答】
在如图所示的方法中，取出了石块，再将水补充到原来的标记处，这样增加的水的体积就是石块的体积；石块的体积；石块吸水，使得增加的水的体积偏小，这样测量的石块的体积偏小，计算得到的石块密度偏大；石块的质量，增加的水的质量，增加的水的体积，测得的石块体积，已知该石块每最多能吸水的体积，石块的实际体积V：由题意知；，由密度计算公式得，石块的实际密度：。