八年级上册质量与密度实验易错题Word版 含答案.docx

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八年级上册质量与密度实验易错题Word版含答案

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（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：

（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，试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝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，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为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，右盘中砝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：

①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；

②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；

③已知水的密度为ρ水，则矿石密度表达式是_________________。

【答案】左12420

杯子外侧浸入深度为h3

【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

烧杯和水的总质量是

。

（3）[3]由题意可知，矿石受到的浮力大小是

根据阿基米德原理可知，矿石的体积是

矿石的体积是

。

（4）[4]由题意可知，矿石的质量大小是

根据

可知，矿石的密度是

矿石的密度是

。

[5][6]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，此时测得杯子外侧浸入深度为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

从图1可知，装有适量水的杯子总重力大小是

从图2可知，装有矿石的杯子总重力大小是

那么矿石的质量是

那么矿石的密度是

矿石的密度是

。

2．“五一节”期间，李老师去重庆矿石公园游玩时拾到了一块具有吸水性的小矿石（ρ石>ρ水）并带回了学校，同学们对这块小矿石很好奇，于是李老师提议大家用学过的物理知识来测量它的密度。

老师为同学们提供了以下器材：

天平（含砝码）、量筒、细线、水、烧杯等。

（1）方案一：

小方同学利用天平和量筒来测量小矿石的密度，主要实验步骤如下：

①　调节天平时，先将天平置于_____桌面上，把游码移到称量标尺左端零刻度线处，指针静止时的位置如图甲所示。

此时应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，直到天平平衡；

②　将小矿石放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，小矿石的质量m为_____g；

③　在量筒中倒入适量的水，然后用细线拴住小矿石缓慢浸没入水中，放入小矿石前、后水面如图丙所示，由此可知，小矿石的体积为_____cm3；

④　该小矿石的密度为_____kg/m3；

（2）方案二：

小东同学在小方同学的实验基础上，利用图丁所示的实验器材，按以下的步骤也测出了这块小矿石的密度。

①将烧杯中装入适量的水，用天平测出杯和水的总质量为m1；

②将量筒中已浸没足够长时间的矿石提出，迅速将矿石表面的水擦去并浸没在图丁的水中（石块未接触烧杯底且水未溢出），天平平衡时示数为m2；

③矿石密度的表达式ρ石＝_____（用m，m1，m2及水的密度ρ水表示）；

（3）不计细线的影响，上述两种测量方案中，误差相对较小的是方案_____（选填“一”或“二”）。

若用另外一种方案，则密度的测量值跟准确值相比会偏_____（选填“大”或“小”）。

【答案】水平左3915

二大

【解析】

【详解】

（1）[1][2]调节天平时，先将天平置于水平桌面上；从图甲可以看到，指针往右偏，说明右端较重，此时应将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。

[3]从图乙可以看到，小矿石的质量是

[4]从图丙可以看到，小矿石的体积是

[5]该小矿石的密度是

（2）[6]由题意可知，当矿石放入烧杯后排开水的质量是

所以排开水的体积是

矿石完全浸没，所以

，矿石的密度是

（3）[7][8]在方案一，把矿石放入量筒内水中时，因为矿石吸水，所以导致测量出的矿石的体积偏小，根据

可知，计算出的矿石密度偏大，方案二中矿石在水中浸泡过，不再有此种情况，所以方案二测量值更准确。

3．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：

①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，发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向_____调节；

②测量烧杯和盐水的总质量时，砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和盐水的总质量为_____g；

③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中（如图丙所示）；

④测出烧杯和剩余盐水的质量为25g；

⑤计算出盐水的密度为_____g/cm3．

（2）为配制合格的盐水，需要继续向盐水中_____（选填“加盐”或“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：

①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；

②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；

③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；

④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/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/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

【解析】

【详解】

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=62.4g-25g=37.4g，

则盐水的密度是：

；

第四空．根据题意知道，需要盐水的密度是1.15g/cm3，而现在盐水的密度是1.1g/cm3，所以，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=F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，ρ水gV排水=ρ盐水gV排盐水，代入数据得：

1.0×103kg/m3×10N/kg×S×11.5×10-2m=1.15×103kg/m3×10N/kg×Sh，

解得，h=0.1m=10cm；

第六空．小明不能制成一个测量范围是0.7g/cm3～1.3g/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ρ水gV排水=ρ液gV排液可知，

1.0×103kg/m3×10N/kg×S×11.5×10-2m=0.7×103kg/m3×10N/kg×Sh'，

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，所以，需要减小管中的沙子，并重新标注刻度线。

4．

（1）李明取来托盘天平放在水平桌面上，发现分度盘如图甲所示。

他应先将天平的平衡螺母向_____移动。

如在测量过程中出现了甲图所示情况，应___________；

（2）用天平测出空烧杯的质量为16g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图丙所示，则烧杯中酱油的质量为____g，酱油的密度为_____kg/m3.此法测出的酱油密度比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）；

（3）为了避免测量中烧杯沾有液体的影响，李明又想到另一种方法测量酱油的密度，他添加两个完全相同的烧杯和适量的水，实验步骤如下∶

①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；

②将一个烧杯_____，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；

③用另一个相同的烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2；

④则酱油的密度表达式ρ=_____（已知水的密度为

）。

【答案】左取下最小砝码，向右调节游码661.1×103偏大装满水

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]从指针向右偏，则右端较重,平衡螺母应该向左调。

[2]如在测量过程中出现了甲图所示情况，说明右端稍重。

此时取下最小砝码，向右调节游码。

（2）[3]由图可知烧杯和酱油的总质量是

其中酱油的质量是

[4]酱油的体积从量筒上可以看出是60cm3,所以酱油的密度是

[5]由于在实验中测量酱油的质量是准确的,测量酱油的体积时会由于烧杯内壁沾有少量的酱油，而使体积变小,所以这种方法测出的密度值会偏大。

（3）[6]为了避免实验中的测量体积的误差,用两只相同的烧杯,装有同体积的酱油和水,通过只测量质量就可以利用水的密度来表示酱油的密度，所以步骤②中，将一个烧杯装满水。

[7]两只相同的烧杯，中水和酱油的体积相同，即

则

可得

5．清清太湖水孕育了世代苏州人，爱动脑筋的小红想知道太湖水的密度究竟有多大，于是她舀取了一些太湖水，在学校实验室找了下列器材：

天平及砝码，量筒（刻度清晰但没有数字），烧杯，铜块（己知它的密度为

），细线；利用这些器材按下列步骤测出了太湖水的密度，请你帮小红完善实验探究过程或做部分数据处理：

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，指针偏向分度盘中线左侧，此时应向______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平横梁平衡；

（2）用天平测出铜块的质量

；

（3）在量筒内倒入适量的太湖水，用细线拴住铜块，将它缓慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A，然后取出铜块∶

（4）在烧杯内倒入适量的太湖水，用天平测出水和烧杯的总质量

；

（5）______________；（请写出这一步的操作方法）

（6）用大平测量烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量

、砝码和游码位置如图所示，则

_________g；

（7）计算太湖水密度的表达式为

_______（物理量用题中符号表示）；某次测量中测得，

=133.5g，

=91.4g，

=76.2g，已知

∶则可算得

____kg/m3；根据以上实验方案，小红测出的太湖水密度比真实值_______。

（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

【答案】右将烧杯中的水倒入量筒中，直至标记A处47.4

偏大

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]调节天平横梁平衡时，指针偏向分度盘中线左侧，此时应将平衡螺母向右调节，直到指针在分度盘的中央。

（5）[2]铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积，根据

表示出物体的体积，也就是排开水的体积，将烧杯中的水倒入量筒中的标记处，烧杯中水减少的质量等于铜块排开水的质量，故用天平测出水和烧杯的总质量m2后，需要将烧杯中的水倒入量筒中，直至标记A处。

（6）[3]由图可知烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量

（7）[4]铜块的体积等于排开水的体积，由

可得

烧杯倒入量筒中水的质量

则太湖水的密度

[5]代入数据可得

[6]由于取出铜块时带着水，使得体积偏大，倒入的水偏多，使得水的质量偏大，根据

可知密度偏大。

6．小明测一块小石块的密度，进行了如下实验∶

（1）将天平放在水平桌面上，将___移至标尺左端零刻度线处，调节横梁平衡；

（2）如图甲所示，小石块的质量为___g；

（3）将小石块放入盛有50m1水的量筒中，静止时液面情况如图乙所示，则小石块的密度是___kg/m2；

（4）若小明在第

（2）步骤测量过程中，用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母，直到天平平衡，此错误操作将导致所测密度偏___。

【答案】游码31.43.14×103小

【解析】

【分析】

在读数时，天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量；弄清楚量筒的量程和分度值，再根据液面对应刻度来读数，零件的体积等于零件和水的总体积减去水的体积；然后根据公式

求出雨花石的密度。

【详解】

（1）[1]使用天平测量物体质量时，应将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处，然后调节平衡螺母使横梁平衡。

（2）[2]如图乙所示，标尺的分度值是0.2g，小石块的质量为

m＝20g＋10g＋1.4g＝31.4g

（3）[3]由图丙可知，水和小石块的总体积

，则小石块的体积

小石块的密度为

（4）[4]天平已经调节平衡，小明向右旋动平衡螺母会导致所称小石块的质量偏小；由

可知，此时所测密度会偏小。

【点睛】

测固体的密度是初中物理比较基本的实验，本题考查用天平和量筒的读数以及密度的计算，考查了学生的实验能力。

7．小明测量南京雨花石的密度，进行了如下实验：

（1）将天平放在________桌面上，游码放在标尺左端零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，应将天平的平衡螺母向________端调，使横梁平衡．

（2）如图乙所示，雨花石的质量为________g．

（3）将雨花石放入盛有适量水的量筒中，测得其体积为10cm3，则雨花石的密度是______________kg/m3；适量水的含义是____________________________．

（4）若石块磨损，测得的密度值________（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）．

（5）根据所测数据，在图丙中描出一个对应的点A，接着他又换用另一石块重复了上述实验，将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B，若ρA、ρB分别代表雨花石和另一石块的密度，则ρA________（选填“＞”“＝”或“＜”）ρB．

【答案】水平　左31.43.14×103　能浸没石块，且不超过量筒的最大测量值不受影响<

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由将天平放在水平桌面上，游码放在标尺左端零刻度线处；

图甲可知，测量前指针偏向分度盘的右侧，说明右盘偏重，应将天平的平衡螺母向左移动，直到指针指在分度盘的中央；

（2）如图乙所示，标尺的分度值是0.2g，

雨花石的质量：

；

（3）测得其体积为10cm3，则雨花石的密度是：

；

理解量筒中加入适量水的含义：

最少水量应是物体放入量筒后能完全浸没，最大水量指放入物体后量筒中的水上升的高度不超过量筒的最大刻度值．

（4）密度是物质的特性，与质量或体积无关，所以若石块磨损，密度不变，测得的密度值不受影响．

（5）同种物质的质量与体积成正比，即质量与体积的图象为一条过原点的直线，根据AB两个点分别做出图象，如图所示：

由图可知，当体积相同时，B的质量大于A的质量，由

可得，

．

【点睛】

重点是测量固体密度的实验，除了掌握实验过程和密度的计算外，注意实验中的细节问题，如调节天平的平衡、质量的读数，特别是游码读数应以左侧为准、量筒中液面的读数方法等，都是常考到的内容，注意多练习，多总结．

8．小军用天平和量筒测量食用油的密度。

（1）请你将以下小军的实验步骤补充完整；

①将托盘天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端零刻线处。

发现指针静止时位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________（“左”或“右”）调节直至横梁平衡。

②将装有食用油的烧杯放在天平左盘中，当天平再次平衡时，砝码和游码的位置如图乙所示，用天平测出________并记录。

③把烧杯中的部分食用油倒入量筒中，其示数如图丙所示。

④用天平测出烧杯和剩余食用油的质量m2并记录。

（2）请你将表头、数据及计算结果填在下表中。

（______）

烧杯和剩余食用油的质量m2/g

（_______）

食用油的密度ρ/（g∙cm-3）

（______）

26

（_______）

（_______）

【答案】左烧杯和食用油的总质量m1烧杯和食用油的总质量m1/g52g量筒中食用油的体积V/ml40ml0.9g/cm3

【解析】

【详解】

（1）[1]调节天平横梁平衡时，应先将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端零刻线处，指针静止在分度盘中央刻度线的右侧，说明右侧重，反向调节平衡螺母，所以应该将平衡螺母向左调节；

[2]将装有食用油的烧杯放在天平左盘中，当天平再次平衡时，砝码和游码的位置如图乙所示，用天平测出烧杯和食用油的总质量m1，并记录；

（2）[3][4]测量食用油的密度，第一步先测量食用油和烧杯的总质量m1，如图丙所示为：

50g+10g+2g=62g；

第二步，将烧杯中的食用油倒一部分进入量筒中，用天平测出烧杯中剩余部分食用油和烧杯的质量m2=26g，

[5][6]则倒入量筒中的食用油质量为：

m=m1-m2=62g-26g=36g；

[6]第三步，读出倒入量筒的食用油的体积为：

V=40ml=40cm3，

最后根据

得食用油的密度为：

。

9．在探究“质量与体积关系”的实验中，老师分给各组不同物体进行测量探究。

其中第一、第二组拿到的是几块大小不等的大理石。

（1）第一小组首先用天平测量大理石的质量，他们将天平放在水平桌面上，取下两边的橡胶垫圈后，发现刻度盘如图甲所示，他们接下来正确的操作应是：

_____________________

（2）完成调节后，他们按照图乙所示的方法来称量石块的质量，则石块的质量读作_______

（3）第二小组在测量完石块质量后，发现由于他们拿到的石块都比较大，无法直接放入量筒中测量体积，请你帮助他们用下面提供的器材补充完成测量方案。

（溢水杯，量筒，小烧杯，足够的水，细线）

①将溢水杯装满水静置在水平桌面上，并在溢水口下方放好小烧杯

②用细线系好大理石轻轻放入溢水杯中

③________________

④最后将量筒放在水平桌面上读出水的体积即为石块的体积。

（4）各小组根据测量结果作出物体m-V关系图像，老师将各组图像叠加到一起分析，如图丙所示，在评估实验时，同学们提出由于第二小组测体积的方法与第一小组不同，因此两组实验图线并没有完全重合，请你分析实验过程并指出图中属于第二小组实验数据的图线是________（选填“a”成“b”），你的理由是__________

【答案】向右调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度63g溢水杯溢出的水流进小烧杯中，再把小烧杯中的水倒入量筒中b当把小烧杯中的水倒入量筒中时，会有些水分留在小烧杯上，那么用量筒测得的水体积是偏小的，相同质量的大理石，第二组测量时，测得的体积偏小，从图丙中可以看到，图线应该是b线

【解析】

【详解】

（1）[1]取下两边的橡胶垫圈后，发现刻度盘如图甲所示，这说明横梁不平衡，应该向右调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度；

（2）[2]根据天平的使用规则，“左物右码”，左托盘放物体，右托盘放砝码，但是图乙中，刚好相反，那么设石块的质量是

，可得到关系式

求得石块的质量

；

（3）[3]用细线系好大理石轻轻放入溢水杯中，此时溢水杯溢出的水，流进小烧杯中，再把小烧杯中的水倒入量筒中，最后将量筒放在水平桌面上读出水的体积即为石块的体积；

（4）[4][5]当把小烧杯中的水倒入量筒中时，会有些水分留在小烧杯上，那么用量筒测得的水体积是偏小的，相同质量的大理石，第二组测量时，测得的体积偏小，从图丙中可以看到，图线应该是b线。

10．小闻和小宁想测石块的密度，器材有：

天平、砝码、烧杯、足量的水、胶头滴管．他们经过思考，进行下面的操作：

（1）小闻把天平放在水平桌面上，将_____调到标尺左端的零刻线处，如果此时指针偏向分度盘中线的左侧，应向_____调节平衡螺母，使天平平衡．

（2）用调节好的天平称石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则石块的质量为_____g．

（3）为了测石块体积，他们进行了如图乙所示的实验操作：

a．烧杯中装有适量的水，标记好水面的位置，测得烧杯和水的总质量为103g．

b．将石块放入装水的烧杯中，倒出超过标记处的水，并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处，测出此时烧杯、水、石块全部的质量为145g．

c．通过计算，石块的密度为_____kg/m3．

（4）实验结束后，他们进行讨论：

若b操作中倒出水后，水面还高于标记处，这样的情况下测出的密度值将_____（选填“偏大”或“偏小”）．

【答案】游码右722.4×103偏大

【解析】

【分析】

【详解】

（1）小闻把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处，如果此时指针偏向分度盘中线的左侧，应向右调节平衡螺母，使天平平衡．

（2）由图甲知,物体的质量为

；

（3）

；

倒入烧杯中水的质量为

；

根据题意知，石块的体积等于倒出烧杯中水的体积，由

得：

;

物体的密度

；;

（4）若b操作中倒出水后,水面高于标记处,造成石块的体积测量偏小，由

得,密度偏大；