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中考物理二轮复习易错专练专题05 应用浮力测物质密度(2份打包,教师版+原卷版)
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专题05 应用浮力测物质密度 疑难易错题精选
1.(•玉林)小明为了测量煤油的密度,做了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘左侧,要使天平平衡,应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调。
(2)用调好的天平测出烧杯和煤油的总质量为173.4g,现把烧杯中的煤油倒一部分到量筒中,再把烧杯和剩余的煤油放到天平上,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,可知倒入量筒中煤油的质量为 31.2 g。且由图乙可得,倒出去的煤油的体积为 40 cm3。
(3)根据测量结果可知煤油的密度ρ为 0.78×103 kg/m3。
(4)小明采用如下方法,也能测出煤油的密度:他用弹簧测力计通过绳子拉着一块已知质量为m,密度为ρ铁的铁块,使它浸没并静止在煤油中,此时绳子受到的拉力为F,如图丙所示,则煤油的密度表达式ρ= (1﹣)ρ铁 (请用m、ρ铁、F、g等物理量符号表示)。
解:(1)指针静止在分度盘中央的左侧,则应将平衡螺母向右调节,直至天平平衡。
(2)烧杯和煤油的总质量为m1=173.4g,
由图甲知,天平分度值为0.2g,烧杯和剩余煤油的总质量为m2=100g+20g+20g+2.2g=142.2g;
则量筒中煤油的质量m=173.4g﹣142.2g=31.2g;
由图乙知,量筒的分度值10mL,量筒中煤油的体积为V=40ml=40cm3;
(3)煤油的密度:ρ===0.78g/cm3=0.78×103kg/m3;
(4)铁块的重力G铁=mg,铁块的体积V铁=,铁块浸没在煤油中,所以V铁=V排;
铁块受到的浮力:F浮=G铁﹣F,根据阿基米德原理:F浮=ρgV排,
所以G铁﹣F=ρgV排,
所以ρ====(1﹣)ρ铁。
答案:(1)右;(2)31.2;40;(3)0.78×103;(4)(1﹣)ρ铁。
2.(•福建)在测量某液体密度的实验中:
(1)把托盘天平放在水平工作台上,将游码移到标尺左端 零 刻度线处,指针位置如图甲所示。应将平衡螺母向 右 调节,使天平横梁平衡。
(2)将装有待测液体的烧杯放在天平左盘,平衡时,右盘砝码质量和称量标尺上的示数值如图乙,待测液体和烧杯的总质量为 82 g。
(3)将烧杯中适量的液体倒入量筒内,液面位置如图丙,则量筒中的液体体积为 50 mL.称得剩余液体和烧杯的总质量为22g。则液体的密度为 1.2 g/cm3。
(4)小明提出另一种测量待测液体密度的方案,器材有弹簧测力计、金属块、水和两个烧杯。简要步骤如下:
①分别往两个烧杯中装适量的水和待测液体;
②将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1;
③将挂着的金属块浸没在水中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F2;
④将挂着的金属块浸没在待测液体中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F3;
⑤液体的密度ρ液= (用ρ水及测得的物理量表示)。
解:(1)使用天平时,首先把天平放在水平工作台上,将游码移至标尺的零刻度线处;然后调节天平横梁平衡,如图甲所示,指针偏向分度盘中线的左侧,平衡螺母应向右端移动,才能使横梁平衡;
(2)如图乙所示,液体和烧杯的总质量:m总=50g+20g+10g+2g=82g;
(3)如图丙所示,量筒分度值为1ml,液体上表面与50ml刻度线相平,液体体积:V=50ml=50cm3;
量筒中液体质量:m=m总﹣m剩=82g﹣22g=60g,
液体密度:ρ===1.2g/cm3;
(4)将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1,即金属块所受重力:G=F1;
金属块浸没在水中时,所受浮力:F浮=G﹣F拉=F1﹣F2;
由阿基米德原理可知,金属块体积:V=V排==;
金属块浸没在待测液体中时,所受浮力:F浮液=F1﹣F3,
由阿基米德原理可知,待测液体密度:ρ液====。
答案:(1)零;右;(2)82;(3)50;1.2;(4)。
3.(•湘潭)如图甲、乙所示,用天平、量筒测量金属块的密度。
(1)将天平放在水平工作台上,将游码移到标尺的 零刻度 处,调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将金属块放在天平左盘里,用镊子向右盘加减砝码并移动游码,当天平再次平衡时,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为 62 g;
(3)将金属块用细线系好轻轻放入盛有40mL水的量筒中,水面升高到如图乙所示的位置,金属块的体积为 20 cm3,金属块的密度为 3.1 g/cm3。
(4)利用弹簧测力计、烧杯和水,也可以测量出此金属块的密度,如图丙、丁所示。将金属块挂在弹簧测力计下端的挂钩上,测出金属块的重力为G,再将金属块完全浸没在装有水的烧杯中,读出此时弹簧测力计示数为F.则金属块质量为 ,体积为 ,密度为 ρ水 (三空均用已知量的字母表示)。
解:(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡。
(2)金属块的质量为:m=50g+10g+2g=62g。
(3)金属块的体积为:V=60ml﹣40ml=20ml=20cm3,
金属块的密度为:ρ===3.1g/cm3。
(4)金属块质量为:m=,
金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G﹣F,
金属块的体积:V==,
金属块的密度:ρ===ρ水。
答案:(1)零刻度;(2)62;(3)20;3.1;(4);;ρ水。
4.(•本溪)开原以盛产大蒜闻名,小越想知道开原大蒜的密度,他将一些蒜瓣带到学校测量。
(1)他将天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端零刻度线处,指针静止时指在分度盘右侧,他应向 左 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为 5.4 g。
(3)他将蒜瓣放入装有25ml水的量筒中,水面上升到图乙所示的位置,蒜瓣的体积为 5 cm3,密度为 1.08×103 kg/m3。
(4)小越对实验进行评估,觉得蒜瓣太小,测得体积的误差较大,导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案,其中合理的是 B (填字母)。
A.换量程更大的量筒测量
B.测多个蒜瓣的总质量和总体积
C.换分度值更大的量筒测量
(5)同组的小爱同学测得一个装饰球A的密度为ρ0,他们想利用它测量一杯橙汁的密度,发现装饰球A在橙汁中漂浮,于是选取了测力计、细线和一个金属块B,设计了如图丙所示的实验过程:
①用测力计测出装饰球A的重力为G;
②将装饰球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在橙汁中静止,读出测力计的示数为F1;
③将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出测力计的示数为F2.根据②、③两次测力计示数差可知 装饰球A (填“装饰球A”或“金属块B”)受到的浮力。橙汁密度的表达式ρ橙汁= (用ρ0和所测物理量字母表示)。
解:
(1)天平放在水平桌面上,游码调零后,发现指针偏于分度盘右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)由图甲可知,天平标尺的分度值为0.2g,一个蒜瓣的质量:m=5g+0.4g=5.4g,
(3)由图乙可知,量筒的分度值为1mL,水的体积为25mL,由图丙可知水和蒜瓣的总体积为30mL,
则一个蒜瓣的体积V=30mL﹣25mL=5mL=5cm3,
蒜瓣的密度ρ===1.08g/cm3=1.08×103kg/m3;
(4)蒜瓣太小,测得体积的误差较大,为了减小误差,可以测多个蒜瓣的总质量和总体积。
换量程更大的量筒测量还与原来一样,换分度值更大的量筒测量,会导致误差更大,故只有B正确;
故选B;
(5)根据②、③两次测力计示数差可知装饰球A到的浮力
将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出测力计的示数为F2。
已经测得装饰球A的重力为G,密度为ρ0,则
装饰球A的体积为V===,
装饰球A受到的浮力为F浮=F1﹣F2,
因为F浮=ρ液gV排,
所以液体为ρ液====。
答案:(1)左;(2)5.4;(3)5;1.08×103;(4)B;(5)装饰球A;。
5.(•宁夏)75%的医用酒精可以有效灭活新型冠状病毒,小刚从网上购置了两瓶某品牌75%的医用酒精,说明书如图甲所示,小刚查到75%的医用酒精密度为0.87g/cm3,于是想通过测量该酒精的密度来鉴定其产品是否合格:
(1)小刚取适量该酒精进行实验:
①为使测量结果更准确,以下实验操作步骤合理顺序是 DCEBA (用字母表示)。
A.计算酒精的密度
B.用天平测出烧杯的质量52.4g
C.在烧杯中盛适量的酒精,用天平测出酒精和烧杯的总质量
D.调节天平平衡
E.将烧杯中的酒精倒入量筒中,读出其体积,如图乙所示
②测量酒精和烧杯总质量时,砝码和游码的位置如图丙所示。则总质量为 105.2 g,该酒精的密度是 0.88g/cm3 。
③根据测量结果,小刚能否鉴定该产品是否合格?并说明理由 酒精是合格的,密度是物质的基本性质,可以通过密度来鉴别 。
(2)在学完浮力的知识后,小刚又想到可以利用弹簧测力计,水、烧杯,细线和小石块来测量该酒精的密度。实验操作步骤如下:
a.用细线将小石块绑好,挂在弹簧测力计下,读出测力计示数F1
b.在烧杯中倒入适量的水,将小石块挂在弹簧测力计下使其浸没在水中,读出测力计示数F2
c.算出小石块的体积V石
d.在擦干水的烧杯中倒入适最的酒精,将已擦干的小石块挂在弹簧测力计下,使其浸没在酒精中,读出测力计示数F3
根据上述操作步骤,请你帮助小刚推导出该酒精密度ρ的表达式为 ρ水 (表达式用测量量的字母表示,水的密度用ρ水表示,推导过程要有必要的文字说明)。
解:(1)
①实验步骤:
D.调节天平平衡;
C.在烧杯中盛适量的酒精,用天平测出酒精和烧杯的总质量;
E.将烧杯中的酒精倒入量筒中,读出其体积,如图乙所示;
B.用天平测出烧杯的质量52.4g;
A.计算酒精的密度;
所以正确是实验步骤为:DCEBA。
②烧杯和酒精的总质量:m总=100g+5g+0.2g=105.2g,
酒精的质量为:m=105.2g﹣52.4g=52.8g,
酒精的体积为:V=60ml=60cm3,
酒精的密度:ρ===0.88g/cm3。
③小刚查到75%的医用酒精密度为0.87g/cm3,密度变化范围是0.885~0.859g/L,即0.885~0.859g/cm3,酒精测量值为0.88g/cm3,所以酒精是合格的,密度是物质的基本性质,可以通过密度来鉴定。
(2)
a.用细线将小石块绑好,挂在弹簧测力计下,读出测力计示数F1
b.在烧杯中倒入适量的水,将小石块挂在弹簧测力计下使其浸没在水中,读出测力计示数F2
小石块在水中受到的浮力为:F水浮=F1﹣F2,
根据阿基米德原理得,小石块排开水的体积为:V排水=,
c.算出小石块的体积V石,小石块浸没在水中,所以小石块的体积为:V=V排水=,
d.在擦干水的烧杯中倒入适最的酒精,将已擦干的小石块挂在弹策测力计下,使其浸没在酒精中,读出测力计示数F3
小石块在酒精中受到的浮力为:F酒浮=F1﹣F3,
根据阿基米德原理得,小石块排开酒精的体积为:V排酒=,
所以,=,
解得,酒精的密度为:ρ=ρ水。
答案:(1)①DCEBA;②105.2;0.88g/cm3;③酒精是合格的,密度是物质的基本性质,可以通过密度来鉴别;(2)ρ水。
6.(•孝感)为了测定某种液体的密度,同学们分成两组分别进行实验。
(1)第一小组同学用到的实验器材有天平、量筒、烧杯等,她们的操作步骤如下:
①首先将天平放置于水平桌面上,观察到天平是 等臂 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;
②将游码放到标尺左端的零刻度线处,发现天平分度盘的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁平衡;
③将待测液体倒入空烧杯中,用天平测量出烧杯和待测液体的总质量m1=92.6g,然后将烧杯中适量的待测液体倒入空量筒中,如图乙所示,则量筒中待测液体的体积为V= 40 ml,再次用天平测量出烧杯和剩下待测液体的总质量m2=59.8g,则量筒中待测液体的质量为 32.8 g;
④通过以上步骤,测得这种待测液体的密度为 0.82×103 kg/m3。
(2)第二小组同学用到的实验器材有弹簧测力计、烧杯、细线、体积为V0的物体等,他们的方法如下:
①将物体用细线挂在弹簧测力计下,如图丙所示,静止时弹簧测力计的示数为F1;
②然后将弹簧测力计下的物体浸没到装有待测液体的烧杯中,如图丁所示,静止时弹簧测力计的示数为F2;
③该组同学测出待测液体密度的表达式为ρ= (请用F1、F2、V0、g表示)。
解:(1)①天平动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;
②调节天平平衡时,如图甲图示指针指在刻度盘中央左侧,向右偏应该将平衡螺母向右调节。
③量筒中待测液体的质量m=m1﹣m2=92.6g﹣59.8g=32.8g,
量筒中待测液体的体积V=40ml=40cm3,
待测液体的密度ρ===0.82g/cm3=0.82×103kg/m3,
(2)物体完全浸没在液体中受到的浮力:F浮=F1﹣F2;
由于完全浸没,所以V排=V0;
由F浮=ρ液gV排得,液体的密度ρ液==。
答案:(1)①等臂;②右;③40;32.8;④0.82×103;
(2)。
7.(•阜新)小明把一小块玛瑙石和一个小木块带到实验室,测量它们的密度:
(1)如图甲所示,小明忘记把游码归零就调节天平平衡了,及时改正后,他应将平衡螺母向 右 侧移动(选填“左”或“右”),天平才能重新平衡。
(2)在实验过程中,小明测得的实验数据如图乙、丙所示,玛瑙石的质量是 51 g,玛瑙石的体积是 20 cm3,玛瑙石的密度是 2.55×103 kg/m3。
(3)小明把玛瑙石做成一件小工艺品后,其质量减少,玛瑙石的密度 不变 (填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小明尝试只用量筒和水测量小木块的密度,如图丁所示操作如下:
①向量筒内倒入适量的水,体积记为V1;
②将小木块轻轻放入量筒内,静止后,水面对应的体积记为V2;
③再用细钢针将小木块浸没在水中,水面所对应的体积记为V3,
由此得到木块密度的表达式ρ= 。(用ρ水和所测物理量符号表示)
解:(1)游码归零就调节天平平衡了,游码归零后指针偏向分度盘中心左侧,应向右调节平衡螺母;
(2)由图乙可知,玛瑙石的质量:m=50g+1g=51g;
由图丙可知,玛瑙石的体积:V=70ml﹣50ml=20ml=20cm3;玛瑙石的密度:ρ===2.55g/cm3=2.55×103kg/m3;
(3)密度是物质的一种特性,玛瑙石质量变小、体积也会变小,密度不变;
(4)在量筒内倒入适量的水,记下水的体积V1,将小木块轻轻放入量筒内,稳定后水面上升至V2;小木块排开水的体积:V排=V2﹣V1,
根据物体的浮沉条件可知,物体漂浮时浮力等于重力,则漂浮时物体的质量等于排开水的质量,即小木块得质量:m=ρ水V排=ρ水(V2﹣V1);
用钢针压小木块,将小木块浸没入水,记下此时量筒的读数V3,小木块的体积V=V3﹣V1;
则小木块的密度:ρ==。
答案:(1)右;(2)51;20;2.55×103;(3)不变;(4)。
8.(•贵港)在某次探究实验中,需要测出实验所用盐水的密度,小玲、小亮分别进行了如下实验:
(1)小玲在使用天平时,先将天平放在水平台上,发现天平的游码未归零,但指针却指在分度盘的中央,他应该先将游码调到 标尺左端的零刻度线 处,再将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,天平横梁才能在水平位置平衡。
(2)小玲的实验过程如下:
①用已调节好的天平测出空烧杯的质量为20g;
②再往烧杯中倒入适量的盐水,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图甲所示,则烧杯与盐水的总质量为 42 g;
③把烧杯中的盐水倒入量筒中,如图乙所示,盐水的体积为 20 mL,盐水的密度为 1.1×103 kg/m3;
④这样测出的盐水密度会 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小玲在完成了一次测量后,又分别量取不同体积的该种盐水进行多次实验。与小玲在此实验中多次测量目的相同的是 A (选填序号);
A.“伏安法”测电阻实验; B.探究杠杆的平衡条件实验; C.探究电流与电阻关系实验。
(4)小亮用弹簧测力计、小石块、细线、烧杯和水也能测出盐水的密度,请你和小亮一起完成以下实验设计:
①把小石块挂在弹簧测力计挂钩上,在空气中测出石块的重力G;
②把小石块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F1;
③ 把小石块浸没在盐水中,记下弹簧测力计的示数F2 ;
④盐水密度ρ盐水= ρ水 (用测得的物理量和ρ水表示)。
解:
(1)小玲在使用天平时,先将天平放在水平台上,发现天平的游码未归零,但指针却指在分度盘的中央,游码移到标尺左端的零刻度线处后,相当于右盘减小了砝码,所以左端下沉右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使天平的横梁平衡。
(2)②烧杯和盐水的总质量为:m'=20g+20g+2g=42g。
③倒入量筒中盐水的体积为:V=20ml=20cm3,
倒入量筒中盐水的质量为:m=m'﹣m0=42g﹣20g=22g,
盐水的密度为:ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3。
④烧杯中的盐水没有全部倒入量筒,导致烧杯中盐水体积测量值偏小,质量是准确的,根据密度公式得,盐水的密度测量值偏大。
(3)小玲在完成了一次测量后,又分别量取不同体积的该种盐水进行多次实验,多次测量目的是求平均值来减小误差。
A.“伏安法”测定值电阻阻值实验是多次测量求平均值来减小误差。
B.探究杠杆的平衡条件实验进行多次实验使实验结论具有普遍性。
C.探究电流与电阻关系实验,进行多次实验使实验结论具有普遍性。
综合分析,小玲实验和实验A都是多次测量求平均值来减小误差。
(4)实验步骤:
①把小石块挂在弹簧测力计挂钩上,在空气中测出石块的重力G;
②把小石块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F1;
③把小石块浸没在盐水中,记下弹簧测力计的示数F2;
小石块在水中受到的浮力:F浮水=G﹣F1,
根据阿基米德原理得,小石块在水中排开水的体积:V排水=,
小石块在盐水中受到的浮力:F浮盐水=G﹣F2,
根据阿基米德原理得,小石块在盐水中排开水的体积:V排盐水=,
小石块浸没在水中和盐水中,所以小石块排开的体积都等于小石块的体积,
所以,=,
解得,ρ盐水=ρ水。
答案:(1)标尺左端的零刻度线;右;(2)②42;③20;1.1×103;④偏大;(3)A;(4)③把小石块浸没在盐水中,记下弹簧测力计的示数F2;④ρ水。
9.(•通辽)小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度,他有天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法。
(1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是: 游码未移至标尺左端的零刻度线处 。
(2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在天平左盘,右盘加砝码并移动游码,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的质量为 18.6 g。
②在玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之浸没,利用排水法,测出溢出水的质量为30g,则小木块的体积为 30 cm3.(已知ρ水=1.0g/cm3)
③算出小木块的密度:ρ木= 0.62×103 kg/m3。
(3)受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度,请你将下列测量步骤补充完整:
①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0。
②将木块轻轻放入玻璃杯中,待它漂浮时, 用刻度尺测出杯中水的深度为h 。
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm。
④写出小木块密度的表达式:ρ木= •ρ水 (用测量的物理量和已知量的符号表示)。
解:(1)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,该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处;
(2)①如图乙所示,则小木块的质量m=10g+5g+3.6g=18.6g;
②根据公式ρ=得,排开水的体积V水=V木===30cm3;
③所以木块的密度ρ木===0.62g/cm3=0.62×103kg/m3;
(3)实验步骤:
①将适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度h0。
②将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h;
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm;
④因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水gV排,
设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为:V排=S(h﹣h0),
所以G=F浮=ρ水gS(h﹣h0),
木块的质量:m==ρ水S(h﹣h0),
当木块压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度hm,小木块的体积为:V=S(hm﹣h0)
小木块的密度:ρ===。
答案:(1)游码未移至标尺左端的零刻度线处;(2)①18.6;②30;③0.62×103;(3)②用刻度尺测出杯中水的深度为h;④•ρ水。
10.(2019•铁岭)下面是小光测量密度的实验。
(1)测量可乐的密度。请你将实验过程补充完整:
①小光将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在如图甲所示位置。此时他应将平衡螺母适当向 左 (“左”或“右”)调节,使天平平衡。
②将装有可乐的烧杯放在天平的左盘中,在右盘中放入50g、20g、10g三个砝码后,天平指针刚好指在分度盘中线位置。
③将杯中的一部分可乐倒入量筒中,量筒内可乐的体积如图乙所示,为 40 cm3。
④测出剩余可乐和烧杯的总质量如图丙所示,其总质量为 38 g,则可乐的密度是 1.05 g/cm3。
⑤计算出密度后,小光发现量筒内的可乐中有很多气泡,这样会使小光测量的密度值 偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
(2)小光用刚刚测量过密度的可乐(密度用ρ0表示)又测出了一块木块的密度,请你把他的实验步骤补充完整。
①用天平测出木块的质量m1。
②用一个碗装有足够多的可乐,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图丁所示。
③向瓶中倒水,直到木块 刚好浸没在可乐中 ,用天平测出瓶和水的总质量m2。
④木块密度表达式ρ木= 。
解:(1)①若指针右偏,应该向左调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
②可乐和烧杯的总质量为:m总=50g+20g+10g=80g;
③量筒中可乐的体积:V=40mL=40cm3;
④剩余可乐与烧杯的质量:m剩=20g+10g+5g+3g=38g;
量筒中可乐的质量:m=m总﹣m剩=80g﹣38g=42g;
可乐的密度:ρ===1.05g/cm3;
⑤筒内的可乐中有很多气泡,会使体积偏大,根据密度公式可知密度偏小;
(2)③向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在可乐中,用天平测出瓶和水的总质量m2。
木块刚好完全浸没在可乐中时,木块排开液体的体积等于木块的体积,即V排=V木=,
因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,即F浮=ρ0gV排==(m1+m2)g,
由此可得木块的密度:ρ木=;
答案:(1)①左;③40;④38;1.05;⑤偏小;(2)③刚好浸没在可乐中;④。
11.(2019•朝阳)小明同学利用实验室中的器材测量盐水的密度。
(1)图甲是小明同学在调节天平平衡时的情景,请你指出他在操作上的错误: 调平时游码未归零 。
(2)用天平测出空烧杯的质量是50g。在烧杯中倒入适量的盐水,用天平测量烧杯与盐水的总质量,天平平衡时砝码和游码示数如图乙所示,则烧杯中盐水的质量是 21 g。
(3)将烧杯中的盐水全部倒入量筒内,其示数如图丙所示,经计算盐水的密度是 1.05×103 kg/m3.小明用此方法测出的盐水密度比真实值偏 大 (填“大”或“小”)。
(4)小明想利用弹簧测力计、水和细线来测量石块的密度,并设计了以下实验步骤。
①将石块用细线系在弹簧测力计下,测出石块的重力为G。
②将石块浸没在水中,此时弹簧测力计示数为F。
③石块的密度表达式:ρ石= (细线质量忽略不计,水的密度用ρ水表示)。
解:(1)天平调节平衡时需首先将游码调至零刻度线处,再将螺母向天平上翘的一端移动直到天平平衡,由图可以看出在调节天平平衡时,天平游码没有归零;
(2)由图乙可以看出烧杯和盐水总质量m总=50g+20g+1g=71g,
所以盐水的质量,m=71g﹣50g=21g;
(3)由图丙读出盐水的体积V=20mL=20cm3,
盐水的密度ρ===1.05g/cm3=1.05×103kg/m3,
因为将烧杯中的盐水全部倒入量筒中时,烧杯内壁会残留一部分盐水,所以测得的盐水体积偏小,
根据ρ=可知,质量一定,测得的盐水密度与真实值相比偏大;
(4)石块浸没在水中,石块排开水的体积等于石块的体积,即V排=V,
石块受到的浮力F浮=G﹣F=ρ水gV排=ρ水gV石,
可得石块的体积V石=,石块的质量m=,
则石块的密度ρ石==;
答案:(1)调平时游码未归零;(2)21;(3)1.05×103;大;(4)。
12.(2019•抚顺)小娜想要用天平和量筒测量一种玻璃水的密度。
(1)把天平放在水平台上,发现游码未归零时天平已平衡。当游码归零为了使天平再次平衡,小娜应向 右 (填“左”或“右”)调节平衡,使天平平衡。
(2)小娜使用调好的天平测量烧杯与玻璃水的总质量,砝码克数和游码在标尺上的位置如图甲所示,其质量为 93g 。
(3)将烧杯中玻璃水一部分倒入量筒中,量筒中液面位置如图乙所示,则量筒中玻璃水的体积为 50 cm3.用天平测量烧杯与剩余玻璃水的总质量为38g,则玻璃水的密度为 1.1×103 kg/m3。
(4)在两次测量质量时,小娜发现都使用了同一个磨损了的砝码,则对测量玻璃水密度的结果 不会 (填“会”或“不会”)产生影响。
(5)小娜想用另一种方法粗测玻璃水密度,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,把试管放入水中竖直漂浮,如图丙所示,用刻度尺测量试管浸入水中的深度h1。
②向试管中缓缓倒入玻璃水,让试管慢慢下沉,当试管底刚刚接触圆柱形杯底时停止向试管倒入玻璃水(试管对圆柱形杯底无压力),如图丁所示,用刻度尺测量圆柱形杯中水的深度h2
③从圆柱形杯中取出试管,用刻度尺测量 试管 (填“试管”或“圆柱形杯”)中液体深度h3。
④玻璃水密度的表达式为ρ玻璃水= (已知水的密度为ρ水)。
解:(1)把天平放在水平台上,发现游码未归零时天平已平衡。当游码归零,天平右端上翘,为了使天平再次平衡,小娜应向右调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)小娜使用调好的天平测量烧杯与玻璃水的总质量,砝码克数和游码在标尺上的位置如图甲所示,其质量m=50g+20g+20g+3g=93g;
(3)量筒中液面位置如图乙所示,则量筒中玻璃水的体积V=50mL=50cm3,
由已知条件可以得出量筒内液体的质量m1=93g﹣38g=55g,
则玻璃水的密度ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(4)使用磨损的砝码会使读出的物质质量偏大,但是在此实验中我们是将两次实验结果相减来计算量筒内的质量,所以对最后的质量不会有影响,所以对求玻璃水的密度液不会有任何影响;
(5)若试管的底面积s1,重力G1,
向圆柱形杯中加适量水,把试管放入水中竖直漂浮,则可以得到:ρ水gh1s1=G1①,
向试管中缓缓倒入玻璃水,让试管慢慢下沉,当试管底刚刚接触圆柱形杯底时停止向试管倒入玻璃水,则有ρ水gh2s1=G1+G玻璃水②,
从圆柱形杯中取出试管,用刻度尺测量试管中液体深度h3,
由①②两式可解得,ρ水g(h2﹣h1)s1=G玻璃水=ρ玻璃水s1h3g,
解得玻璃水密度的表达式为ρ玻璃水=;
答案:(1)右;(2)93g;(3)50;1.1×103;(4)不会;(5)③试管;④。
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