人教版八年级上册物理质量与密度试验专题练习解析版

1、一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.小明欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平(带祛码和镣子)、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下:T(1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺左端的零刻线处，指针在分度盘的位置如图甲所示，应将平衡螺母向调节，使天平平衡；(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，试加祛码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的祛码和游码所在的位置如图乙所示，则烧杯和水的总质量为g;(3)如图丙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中祛码的总质量及游码指示的质量值

2、总和为144g,则矿石的体积为cm3;(4)如图丁所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中祛码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为kg/m3；拓展小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子(杯壁厚度不计)和一桶水也测出了矿石的密度。步骤如下，请把她步骤补充完整并写出矿石密度的表达式：将装有适量水的杯子放入桶内的水中，使杯子竖直漂浮在水面上，如图1所示，用刻度尺测得杯子外侧浸入深度为h1、杯内水深为h2；把矿石投入杯内水中，杯子继续竖直漂浮在水面上，如图2所示，此时测得和杯内水深为h4；已知水的密度为p水，则矿石密度表达式是。【答案】左124202.5103杯子外侧

3、浸入深度为h3hahi水h4h2【解析】【分析】【详解】(1)1从图甲可以看到，指针往右偏，说明右边较重，这时应该将平衡螺母向左调，使天平平衡。(2)2从图乙可以看到，烧杯和水的总质量是m100g20g4g124g烧杯和水的总质量是124g。(3)3由题意可知，矿石受到的浮力大小是F浮0.144kg-0.124kg9.8N/kg0.196N根据阿基米德原理可知，矿石的体积是0.196N水g1.0103kg/m39.8N/kg-53310m20cm矿石的体积是20cm3。(4)4由题意可知，矿石的质量大小是m矿174g-124g50g根据m_，一可知，矿石的密度是V50g20cm32.5g/cm

4、32.5103kg/m3矿石的密度是2.5103kg/m3。2所示，此时测得杯子外侧56把矿石投入杯内水中，杯子继续竖直漂浮在水面上，如图浸入深度为h3,和杯内水深为h4；设厚底薄壁圆柱形杯子的底面积是S,从图1和图2可知道，矿石的体积是V矿Sh4-Sh2从图1可知，装有适量水的杯子总重力大小是G1F浮17KgV17KgSh1从图2可知，装有矿石的杯子总重力大小是G2F浮27KgV27KgSh3那么矿石的质量是G2-G1m矿水Sh3-水sn那么矿石的密度是ha-hi水V矿h4-h2矿石的密度是Eh-几也2.小阳放学回家帮妈妈给小妹妹冲奶粉，他想知道奶粉的密度，于是他取了点奶粉，做了如下实验。(

5、1)在调节天平横梁平衡时，发现指针的位置如图甲，他应将平衡螺母向(左/右)移动；(2)小阳用调节好的天平测奶粉的质量，天平平衡时，右盘中祛码的质量为go他用如图丙方法测出奶粉的体积，则奶粉的密度是g/cm3；(3)小阳猜想没有量筒也可测出奶粉的密度，于是他找来一个圆柱形的平底薄壁小玻璃瓶(可竖直漂浮在水面)、刻度尺、大碗和水，并设计如下实验：在玻璃瓶内装入适量的奶粉，轻轻摇晃，使其表面水平，测出奶粉的高度hi；将装有奶粉的玻璃瓶放入装有适量水的大碗中，使其竖直漂浮，测出玻璃瓶浸入水中的深度h2;将奶粉倒出，把玻璃瓶放入装水的大碗中，仍竖直漂浮，测出玻璃瓶浸入水中的深h3；奶粉密度表达式p=(用

6、已知量和测量量表示，水的密度用水表示)；实验中发现玻璃瓶中的奶粉很难倒净，这会导致所测的密度值偏。一h2ha【答案】右252.74上3水小hi【解析】【分析】【详解】(1)1图中显示指针向左偏，根据右偏左调，左偏右调”的规则，应将平衡螺母向右调。(2)2右盘中有两个祛码，一个20g,另一个5g,所以右盘中祛码的质量为25g。3天平使用时，左托盘放称量物，右托盘放祛码，物体的质量等于祛码的质量加上游码的示数，所以奶粉的质量为m20g5g2.4g27.4g由图丙知奶粉的体积为10cm3,所以奶粉的密度为m27.4g3V10cm32.74g/cm3（3）4奶粉的重力等于浮力的变化量G奶=5浮=水gV

7、水gs（h2h3）奶粉的质量G奶水gs(h2h3)m奶=水s(h2h3)gg奶粉的密度_叫_水s(h2h3)h2hj奶=r;水5因为奶粉很难倒净，所以测得奶粉的质量就偏小，而体积不变，根据密度计算公式m可知，这会导致所测的密度值偏小。V3.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

8、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。 调好天平，用天平测出空烧杯质量为（）; 将一个烧杯装适量的水，并做标记，（已知水的密度为p水）；（）；则酱油的密度表达式k（）（用上述步骤中的物理量符号来表示）。【答案】右1.1父1如。测出总质量为mi用另一个空烧杯装酱油至同样标记处，测出m2m0烧杯和酱油的总质量m20水m1mo【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

9、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=mi-m2=106g-62g=44g量筒中酱油的体积为V=40mL=40cm3酱油的密度为44g3=1.1g/cm3=1.1103kg/m340cm3(3)3调好天平，用天平测出空烧杯质量记为m。4将一个烧杯装适量的水，并做标记，测出总质量为m1。5已知空烧杯的质量为mo,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m可以求得水的体积为VW5m0V=水水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。6酱油的质量为m

10、酱t=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叫油二m酱油二m2m0=gm°)水V酱油Vm1m0m1me水4.小明所在的物理兴趣小组需要密度为1.15g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格.(1)小明设计了如下方案：将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“成I度线上，发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向调节；测量烧杯和盐水的总质量时，祛码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和盐水的总质量为g；将烧杯中的部分盐水倒入量筒中(如图丙所示)；测出烧杯和剩余盐水的质量为25g；计算出盐水的密度为g/cm3.甲乙丙（2）为配制合格的盐水，需要继续向盐水中（选填加盐”或

11、加水”），但加多少才能刚好使配制的盐水合格，很难控制.小明思考后，想用饮料吸管制作一个简易的密度计来解决这一问题，制作步骤如下:他找来一根饮料吸管，测得吸管的长度是15cm,用石蜡将其一端密封起来;在吸管上距密封端11.5cm处画一刻线标上1.0,在吸管上距密封端cm处画一刻线标上1.15；在吸管中放入适量的细砂后将其放入清水中，增减细砂直到水面刚好与1.0刻线相平；从清水中取出吸管放入配制的盐水中，向盐水中加某物质直到液面与1.15刻线相平，盐水的密度就刚好是1.15g/cm3.（3）完成实验后，小明想在这根吸管上再增加些刻线，制成一个测量范围是0.7g/cm31.3g/cm3、分度值是0.

12、05g/cm3的密度计，结果发现不能实现，原因是.为了能用这根吸管制成符合要求的密度计，他应（填增加"或减少”）吸管中的细砂后，并重新标注刻度线.【答案】右62.41.1加盐10吸管长度不够（吸管嫌短）减少第一空.由图甲知道，将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针向左偏，则说明天平的左端下沉，右端上翘，所以，平衡螺母向上翘的右端移动；第二空.由图乙知道，烧杯和盐水的总质量是：m1=50g+10g+2.4g=62.4g；第三空.由图丙知道，量筒中盐水的体积是：V=34mL=34cm3,烧杯和剩余盐水的质量是m2=25g,量筒中盐水的质量是：m=m1-m2=6

13、2.4g-25g=37.4g,则盐水的密度是：1.1g/cm3；m37.4g3V34cm1.15g/cm3,而现在盐水的密度是1.1g/cm3,所第四空.根据题意知道，需要盐水的密度是以，需要再加入盐，才能增大盐水的密度；第五空.根据题意知道，吸管在水中和盐水中都漂浮，受到的浮力相等，即F浮水=5浮盐水，设吸管的底面积是S,在吸管上距密封端hcm处画一刻线标上1.15,则，p水gV排水=p盐水gV排盐水，代入数据得：1.0x103kg/m3x10N/kgxSx11.5x10-2m=1.15x103kg/m3x10N/kgxSh,解得，h=0.1m=10cm;第六空.小明不能制成一个测量范围是0

14、.7g/cm31.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度计；与第五空同理：密度计始终漂浮在液体中，受到的浮力相等，所以密度计在水中和密度为0.7g/cm3的液体中浮力相等，即F浮水=F浮液，由p水gV排水二P液gV排液可知，1.0X103kg/m3x10N/kgXSx11.5x10-2m=0.7x103kg/m3x10N/kgxSh',解得，h'=0.165m=16.5cm>15cm,由此可知，小明不能制成密度计的原因是吸管长度不够；第七空.根据漂浮条件，减小密度计的重力，可以减小密度计的浮力，当液体密度不变时，密度计排开液体的体积减小，需要的吸管长度可以短一些，

15、所以，需要减小管中的沙子，并重新标注刻度线。5.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度，实验步骤如下:(1)将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺零刻度处，横梁稳定时指针位置如图甲所示，要使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母往(左/右)调.(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量m=31.2g和空烧杯的质量m0=80g.(3)如图乙所示，把鹅卵石轻轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用笔在烧杯壁上标出水面位置为M,然后放在天平左盘，当天平平衡时，如图丙所示，则杯、水和鹅卵石的总质量为m3=g.(4)将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M位置，用天平测出杯和水的总质

16、量为m4=142.2g,则往烧杯中添加水的质量m=g.(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为p石=g/cm3.(6)若因为在将鹅卵石从烧杯中取出时带出了一些水，这将导致所测密度偏(大/小).【答案】右161.4122.6小【解析】【详解】(1)把天平放在水平台上，先要把游码拨到标尺左端的零刻度线处，通过调节平衡螺母使天平平衡；图甲中指针偏向分度盘的左侧，要使横粱在水平位置平衡，应将平衡螺母往右调。(3)由图知，杯、水和鹅卵石的总质量：m3=100g+50g+10g+1.4g=161.4g；此时烧杯中水质量m水'=161.4g-31.2g-80g=50.2g；(4)将鹅卵石从水中取出后，

17、再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M,用天平测出杯和水的总质量为m4=142.2g,此时烧杯中水的质量m,k=142.2g-80g=62.2g,所以添加水的质量m=m水-m水，=12g；m12g3由题意知，鹅卵石的体积等于加入水的体积，则V加7K=-3=12cm；水1g/cmmfe31.2g3鹅卵石的密度：鹅-=-3-=2.6g/cm。V加水12cm(6)若小明在取出鹅卵石时从烧杯中带出一些水，则测量水的质量偏大，对应鹅卵石的体积偏大，根据m知密度测量的偏小。V6.小明测一石块的密度，实验步骤如下：(1)在调节天平时，他先将天平放在台面上，再将游码移至“0”刻度处，发现指针如图甲所示，此时应

18、将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节；图甲图乙(2)小明用调好的天平测石块的质量，天平平衡时，右盘中所加祛码的质量和游码的位置如图乙所示，石块的质量为g;由于石块比较大，无法直接放入量筒测量体积，故他采用如图丙所示的方法，往烧杯中放入适量的水；将石块浸没入烧杯，稳走后在水面位置作标记；取出石块；用量筒取水缓慢倒入烧杯，让水面回升到标记处时；倒水前后量简液面分别如图丁所示，则石块的体积为mL;1QQlt»9图内图(3)根据以上步骤，可以测得石块的密度为kg/m3;若此石块会吸水，则所测得的密度值会。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】水平右28.6102.86103偏大【解析

19、】【分析】天平的正确使用：放：把天平放到水平桌面上；移；把游码移到标尺左端零刻线处；调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；用天平测物体质量时，物体的质量等于祛码的质量加上游码所对刻度。【详解】(1)1天平在使用时应将其放在水平桌面上使用，否则会造成测量误差。2调节横梁平衡时，指针偏向分度盘左侧，说明左盘偏重，则他应该将平衡螺母向右端移动。(2)3由图乙可知，标尺的分度值为0.2g,石块的质量m=20g+5g+3.6g=28.6g4由丙图知水面上升的体积即为小石块的体积，再由丁图可以读出小石块的体积，因为丁图中量筒的分度值为0.2ml,所以小石块的体积V石mL-60mL10mL5由密度公式

20、m28.6ggmL2.86103kgm3V10mL6由实验步骤知，石块质量的测量准确，在利用排水法将石块放入量筒中时，由石块本身吸水，会使得所测体积偏小，由密度公式m可知用上面方法测得的密度值会偏大。V【点睛】此题为测量固体密度的实验，考查了对于天平的使用、天平和量筒的读数、密度的计算以及造成误差的分析，分析误差主要是分析质量和体积的测量是否有问题。7.为了鉴别一个机器零件是由什么金属制成的，同学们进行了如下实验:甲乙丙(1)调节天平横梁平衡时，指针指在如图甲的位置。应将平衡螺母适当向(填“左”或“右”)调节；(2)某同学测零件质量过程中，调节横梁平衡之前，忘记将游码移至标尺左端零刻度线处。于

21、是，他取下祛码和机器零件，将游码向左移动，当游码的示数为0.6g时，天平恰好平衡。再重新测量机器零件的质量，天平读数如图乙，则机器零件的质量为g;(3)用如图的方法测出机器零件的体积为cm3；(4)利用猜测出的准确数据，算出机器零件的密度恰好和密度表中某种金属的密度相同。由此做出的鉴别结果是：该机器零件可能是由这种金属制成，还存在的其他可能有：。【答案】左；48;6;由密度比这种金属大和密度比这种金属小的几种物质混合而成；由密度比这种金属大的物质制成，其内部有空心部分(科学合理即可)。【解析】【分析】本题考查天平的使用、量筒的使用、密度知识的应用。【详解】(1)1如图可知，指针在刻度盘中向左偏

22、，而指针左偏时，平衡螺母应向右移；(2)2调平此天平时，游码不在零刻度线，而在0.6g刻度线处，由图乙可知，此时天平的读数为m=20g+20g+5g+3g=48g,因调平时游码所在的刻度线是0.6g处，所以机器零件的质量m零彳=48g-0.6g=47.4g;3由图丙可知，未放入零件前，水的体积Vi=50mL=50cm3,放入零件后，水与零件的总体积V2=56mL=56cm3,则零件的体积为V=V2-V1=56cm3-50cm3=6cm3;(4)4有可能是合金，即由密度比这种金属大和密度比这种金属小的几种物质混合而成；8.小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。5由密度比这种金属

23、大的物质制成，其内部有空心部分。(1)取出天平，观察称量和感量；(2)将天平(祛码)放在水平桌面上，如图所示，接下来的操作是(3)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。(4)用调节好的天平测矿石质量时，天平平衡后，祛码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石质量m=g。(5)因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按如图丙所示方法进行测量，矿石的体积是cm3；(6)矿石的密度是kg/m3(结果保留一位小数)，该实验中测得矿石的密度比真实值(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(7)整理实验器材时发现，天平的左盘有一个缺角，

24、则测量结果(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。【答案】调节横梁标尺上的游码至左端的零刻度线处右85.4702103偏小仍然准确【解析】【分析】【详解】(2)1在用托盘天平测量物体的质量时，将天平放在水平桌面上后，需要将横梁标尺上的游码调至左端零刻度线处；(3)2将游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，说明天平向左边倾斜，应该向右调节平衡螺母使天平平衡；(4)3如图乙所示，矿石的质量为50g+20g+10g+5g+0.4g=85.4g；(5)4将矿石从烧杯中取出后，需要再往烧杯中加与矿石等体积的水补至刻度处，所以矿石的体积为200ml-130ml=70ml=70cm3；m85.4g3V7

25、0cm3(6)5矿石的密度为3331.2g/cm1.210kg/m；6由于矿石从水中取出带走一部分水，使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积，矿石的质量不变，体积增大，所以密度会偏小；(7)7天平的左盘有一个缺角，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，即小明测量的密度仍然准确。9.在用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，某同学设计了两个方案：(1)方案一：将天平置于水平台上，用调节好的天平测出空烧杯的质量m； 向烧杯中倒入一些盐水，测出它们的总质量m2,则这些盐水的质量为 再将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V；计算出盐水的密度年。(2)方案二

26、：将天平置于水平台后，调节平衡螺母，使横梁平衡； 用天平测出装有适量盐水的烧杯的总质量m/; 将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V'；测出烧杯及剩下盐水的总质量m2'计算出盐水的密度p'=。(3)方案二中有一个步骤存在不足，请找出该步骤，并将其不足的原因填在横线处(4)用方案一测出的盐水的密度比实际值(填偏大”或褊小”)。在方案二中，若将步骤和分别改为将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V'和测出烧杯的质量m2,：'修改后所测盐水密度的误差将(选填大一些“、小一些”或先明显变化”)。_''【答案】m2-mi

27、2-1L第步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处VV偏大无明显变化【解析】【详解】(1)1由题意可知，这些盐水的质量是m盐m2-m12由此可知盐水的密度是mm2-m；vr(2)3由题意可知，这烧杯中的一部分盐水的质量是m盐m-m2而量筒中盐水的体积V',可以计算出盐水的密度是'm盐m1-m2'VV(3)4其不足的地方是第步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处；(4)5在方案一中，测量这些盐水的体积时，会有一些盐水留在烧杯上，那么测出盐水的体积V偏小，根据m可知，质量大小正确，测出的盐水的密度比实际值偏大；6若将步骤和分别修改，那么得到的盐水质量和体积是相互对应的，不会偏大，也不会偏小，测出的密度大小误差将无明显变化。10.小明准备测量一一只金属螺母的密度(1)把天平放在桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向(选填左”或右”调节.(2)测量