中考物理试题考点汇编专题三十九利用杠杆滑轮测量物质的密度.docx

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中考物理试题考点汇编专题三十九利用杠杆滑轮测量物质的密度

给我一个支点，可以撬起整个地球。

——阿基米德

2020年中考物理试题考点汇编——专题三十九：

利用杠杆、滑轮测量物质的密度

1.（荆门，17）为了测量某金属块的密度进行了如下操作：

（1）由于手中没有天平，现利用杠杆平衡原理测物体的质量。

如图甲所示，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止，达到平衡状态。

将待测金属块用细线挂在杠杆左侧A点，用完全相同的细线将若干钩码挂在杠杆右侧B点，使杠杆重新在水平位置保持静止。

已知右侧钩码的总质量为52g，则该金属块的质量为______g；

（2）将水倒入量筒中，液面位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，液面升高，如图丙所示，则该金属块的体积为______m3；

（3）由

（1）、

（2）步可求得金属块的密度为______kg/m3；

（4）若在第

（2）步中先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，则所测得金属块的密度相对于第（3）步______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

2.（呼和浩特，10）小宇同学要测量木块的密度。

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。

（ρ水=1.0×103kg/m3）

（1）先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为______N；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）小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，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”。

原测力计的1.0N刻度处应标注为______kg/m3.

3.（长春，21）小致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。

轻质硬杆

和

垂直固定在一起，

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）调节杆

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，用细线将矿泉水瓶悬挂在杆

的D点上，记录此时电子秤的示数为m，测量悬挂点D到O点的距离为

。

（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点的距离为

。

（4）待测液体密度的表达式为

______________（水的密度用

水表示）。

（5）若考虑矿泉水瓶的质量，测量结果为

，则

_________

（选填“>”、“=”或“<”）。

4.（2019包头，10）下图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。

（ρ水=1.0×103kg/m3）

（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向调节，这样做的目的是，并消除杠杆自重对实验的影响。

（2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积石块的体积。

（3）将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。

此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为kg/m3；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值。

5.（2019攀枝花，30）某同学在河边玩耍时捡到一块石头，估测石头质量大约800g。

回家后，他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度。

观察弹簧测力计量程后，发现该测力计不能直接测得石头的质量。

通过思考，该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计如图所示实验：

（1）将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除对杆平衡的影响；

（2）将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N；

（3）通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为N，石头的密度为kg/m3（已知ρ水=1.0×103kg/m3）；

（4）若上述

（2）步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

6.（2019大庆，19）善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室（温度为20℃）进行综合实验。

（1）该小组想研究“密度计的工作原理”。

图甲所示是密度计的简化模型，在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中，设玻璃管浸入液体的深度为h液，该液体密度为ρ液，密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h水，水的密度为ρ水，则浸入液体的深度h液＝　　（用给出的物理量表示），由此可知，此密度计漂浮在煤油（密度为0.8×103kg/m3）中时浸入深度h煤油＝　　h水（填数值），密度计刻度特点是　　（选填选项前序号①上小下大②上大下小③均匀④上疏下密⑤上密下疏）。

（2）该小组想继续探究“某液体的密度和温度的关系”，设计了如图乙所示装置，长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处，可绕O点转动。

杠杆a端的轻质细线悬挂一体积为1×10﹣3m3的实心合金块，浸没在烧杯内的液体中。

b端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动时能带动滑片P移动。

滑片P重力和摩擦不计。

①若电源电压为3V，滑动变阻器标有“100Ω1A”字样。

在电路中串联一个量程为0～15mA的电流表，为保证电路安全，定值电阻R的最小阻值是　　Ω。

②小强在给该液体加热过程中发现，电流表示数减小，则可得出该液体的密度随温度升高而　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）（除烧杯内的液体外，装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计，合金块始终浸没）。

（3）该小组还想利用此装置继续测量该合金块的密度。

已知该烧杯中液体在温度为20℃时计的密度为1.1×103kg/m3．杠杆水平平衡时，铜柱质量为2kg，点O距杠杆b端0.2m。

则的密度是　　kg/m3．（g取10N/kg）

7.（2019咸宁，28）小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:

①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O；

②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;

③用刻度尺测量OA的长度为L1,OB的长度为L2;

④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中（且未与杯底、杯壁接触）,调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;

⑤用刻度尺测量OC的长度为L3。

请根据她的测量方案回答以下问题

（1）实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。

其中,第一次调节水平平衡是，第二次调节水平平衡是;（选填“a”或“b”）

a.消除直杆自重的影响b.便于测量力臂

（2）实验中长度（选填“L1”、“L2”或“L3”）的测量是多余的；

（3）C点应该在B点的（选填“左”或“右”）侧;

（4）小石块密度的表达式为ρ=（选用字母ρ木、L1、L2、L3表示）。

8.（2019潍坊，22）李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度，实验过程如下：

A．取一根筷子，用细线将其悬挂，调节悬挂位置，直至筷子水平平衡，悬挂位置记为O点，如图甲所示；

B．将矿泉水瓶剪成烧杯形状，倾斜固定放置，在瓶中装水至溢水口处，用细线系紧石块，将石块缓慢浸入水中，溢出的水全部装入轻质塑料袋中，如图乙所示；

C．取出石块，擦干水分；将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上O点两侧，移动悬挂位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2，如图丙所示。

（1）已知水的密度为ρ水，则石块密度ρ石=_____（用字母ρ水和所测得的物理量表示）；

（2）采用上述实验方法，筷子粗细不均匀对实验结果____（选填“有”或“无”）影响；

（3）图乙所示步骤中，若瓶中的水未装至溢水口，实验结果将_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

2020年中考物理试题考点汇编——专题三十九：

利用杠杆、滑轮测量物质的密度参考答案

1.（荆门，17）为了测量某金属块的密度进行了如下操作：

（1）由于手中没有天平，现利用杠杆平衡原理测物体的质量。

如图甲所示，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止，达到平衡状态。

将待测金属块用细线挂在杠杆左侧A点，用完全相同的细线将若干钩码挂在杠杆右侧B点，使杠杆重新在水平位置保持静止。

已知右侧钩码的总质量为52g，则该金属块的质量为______g；

（2）将水倒入量筒中，液面位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，液面升高，如图丙所示，则该金属块的体积为______m3；

（3）由

（1）、

（2）步可求得金属块的密度为______kg/m3；

（4）若在第

（2）步中先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，则所测得金属块的密度相对于第（3）步______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

【答案】

（1）.39

（2）.5×10-6（3）.7.8×103（4）.偏小

2.（呼和浩特，10）小宇同学要测量木块的密度。

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。

（ρ水=1.0×103kg/m3）

（1）先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为______N；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）小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，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”。

原测力计的1.0N刻度处应标注为______kg/m3.

【答案】

（1）.2.4

（2）.0.6×103（3）.0.85×103

3.（长春，21）小致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。

轻质硬杆

和

垂直固定在一起，

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）调节杆

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，用细线将矿泉水瓶悬挂在杆

的D点上，记录此时电子秤的示数为m，测量悬挂点D到O点的距离为

。

（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点的距离为

。

（4）待测液体密度的表达式为

______________（水的密度用

水表示）。

（5）若考虑矿泉水瓶的质量，测量结果为

，则

_________

（选填“>”、“=”或“<”）。

【答案】

（1）便于测量力臂（3）小于左（4）

（5）＜

4.（2019包头，10）下图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。

（ρ水=1.0×103kg/m3）

（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向调节，这样做的目的是，并消除杠杆自重对实验的影响。

（2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积石块的体积。

（3）将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。

此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为kg/m3；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值。

【答案】

（1）平衡；右；便于在杠杆上读出力臂

（2）等于（3）2.6×103；偏大

5.（2019攀枝花，30）某同学在河边玩耍时捡到一块石头，估测石头质量大约800g。

回家后，他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度。

观察弹簧测力计量程后，发现该测力计不能直接测得石头的质量。

通过思考，该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计如图所示实验：

（1）将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除对杆平衡的影响；

（2）将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N；

（3）通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为N，石头的密度为kg/m3（已知ρ水=1.0×103kg/m3）；

（4）若上述

（2）步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】杠杆自重:

42.63.08×103不变

6.（2019大庆，19）善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室（温度为20℃）进行综合实验。

（1）该小组想研究“密度计的工作原理”。

图甲所示是密度计的简化模型，在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中，设玻璃管浸入液体的深度为h液，该液体密度为ρ液，密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h水，水的密度为ρ水，则浸入液体的深度h液＝　　（用给出的物理量表示），由此可知，此密度计漂浮在煤油（密度为0.8×103kg/m3）中时浸入深度h煤油＝　　h水（填数值），密度计刻度特点是　　（选填选项前序号①上小下大②上大下小③均匀④上疏下密⑤上密下疏）。

（2）该小组想继续探究“某液体的密度和温度的关系”，设计了如图乙所示装置，长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处，可绕O点转动。

杠杆a端的轻质细线悬挂一体积为1×10﹣3m3的实心合金块，浸没在烧杯内的液体中。

b端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动时能带动滑片P移动。

滑片P重力和摩擦不计。

①若电源电压为3V，滑动变阻器标有“100Ω1A”字样。

在电路中串联一个量程为0～15mA的电流表，为保证电路安全，定值电阻R的最小阻值是　　Ω。

②小强在给该液体加热过程中发现，电流表示数减小，则可得出该液体的密度随温度升高而　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）（除烧杯内的液体外，装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计，合金块始终浸没）。

（3）该小组还想利用此装置继续测量该合金块的密度。

已知该烧杯中液体在温度为20℃时计的密度为1.1×103kg/m3．杠杆水平平衡时，铜柱质量为2kg，点O距杠杆b端0.2m。

则的密度是　　kg/m3．（g取10N/kg）

【答案】

（1）

；1.25h水；③；

（2）200；减小；（3）5.1×103。

7.（2019咸宁，28）小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:

①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O；

②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;

③用刻度尺测量OA的长度为L1,OB的长度为L2;

④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中（且未与杯底、杯壁接触）,调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;

⑤用刻度尺测量OC的长度为L3。

请根据她的测量方案回答以下问题

（1）实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。

其中,第一次调节水平平衡是，第二次调节水平平衡是;（选填“a”或“b”）

a.消除直杆自重的影响b.便于测量力臂

（2）实验中长度（选填“L1”、“L2”或“L3”）的测量是多余的；

（3）C点应该在B点的（选填“左”或“右”）侧;

（4）小石块密度的表达式为ρ=（选用字母ρ木、L1、L2、L3表示）。

【答案】

（1）a;b；

（2）L1;（3）右；（4）

8.（2019潍坊，22）李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度，实验过程如下：

A．取一根筷子，用细线将其悬挂，调节悬挂位置，直至筷子水平平衡，悬挂位置记为O点，如图甲所示；

B．将矿泉水瓶剪成烧杯形状，倾斜固定放置，在瓶中装水至溢水口处，用细线系紧石块，将石块缓慢浸入水中，溢出的水全部装入轻质塑料袋中，如图乙所示；

C．取出石块，擦干水分；将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上O点两侧，移动悬挂位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2，如图丙所示。

（1）已知水的密度为ρ水，则石块密度ρ石=_____（用字母ρ水和所测得的物理量表示）；

（2）采用上述实验方法，筷子粗细不均匀对实验结果____（选填“有”或“无”）影响；

（3）图乙所示步骤中，若瓶中的水未装至溢水口，实验结果将_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】

（1）

；

（2）无；（3）偏大。

牛顿在格兰瑟姆中学读书时，曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店，这里更培养了他的科学实验习惯，因为当时的药店就是一所化学实验室。

牛顿在自己的笔记中，将自然现象分类整理，包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。

这些灵活的学习方法，都为他后来的创造打下了良好基础。

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