苏科版八年级上册物理 质量与密度实验专题练习解析版.docx

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苏科版八年级上册物理质量与密度实验专题练习解析版

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）

1．小明和小丽测量鹅卵石的密度：

（1）小明的测量方法如图A所示，其步骤：

①在测鹅卵石的质量时，他将天平放在水平台面上，再将游码调到“0”刻度线处，发现指针停在如图甲所示的位置。

要使天平平衡，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调，调好天平后，他进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图乙所示，鹅卵石的质量为__________g。

②在量筒内注入30mL的水，将系上细线的鹅卵石没入水中，水面位置如图丙所示，鹅卵石的体积为__________cm3。

③则鹅卵石的密度为__________kg/m3。

（2）小丽的测量方法如图B所示，其步骤：

a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h1；b．将鹅卵石放在塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h2；c．用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h3。

①鹅卵石密度的表达式为ρ＝______________（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）

②若在进行测量步骤c时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ＇，则ρ＇________ρ（选填“＞”、“=”或“＜”）。

【答案】左22.482.8×103

=

【解析】

【分析】

【详解】

（1）①[1]在用天平测量矿石的质量时，应将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端的“0”刻度线处。

由图甲可知，指针偏右，说明右侧质量偏大，此时应将平衡螺母向左调节。

[2]由图乙可知，鹅卵石的质量为

m=20g+2.4g=22.4g

②[3]由图丙可知，鹅卵石的体积为

V=38cm3-30cm3=8cm3

③[4]由

得，鹅卵石的密度为

（2）①[5]设正方体塑料块一个面的面积为S，则鹅卵石受到的浮力为

鹅卵石的重力G=mg=F浮，则鹅卵石的质量为

鹅卵石的体积

V=S（h3-h2）

故鹅卵石的密度为

②[6]若塑料块上沾上水后，塑料块和鹅卵石的重力增大，排开水的体积增大，但容器中的液面高度不变，即h2、h3都不变，故测量的密度不变。

2．小明学习了《物理》八年级下册内容后，想测量妈妈所戴手镯的密度。

（1）将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺______处，通过调节平衡螺母，使横梁平衡；

（2）用调好的天平测量该手镯的质量时，当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，则应该______（选填“向右调平衡螺母”、“向右盘中加砝码”或“向右移动游码”）；

（3）当天平重新平衡时，右盘所加砝码和游码位置如图甲所示，则该手镯质量为______g；

（4）用50mL量筒测量手镯体积时，发现手镯无法放入量筒.于是他通过以下几个步骤测出了手镯的体积：

①在烧杯中倒入适量的水，将手镯放入其中并浸没，用记号笔记下此时液面的位置P；

②将手镯取出，用量筒里的水添加到烧杯中，使液面回到位置P；

③前后两次量筒中液面位置如图乙所示，则手镯的体积是______cm3；

（5）由此可以计算出该手镯的密度为______g/cm3；

（6）以上测出的密度值比真实值______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；

（7）小明的爸爸首先肯定了小明的办法，然后用另外的方法也测得了手镯的密度。

方法一：

①用一丝线将手镯挂在弹簧测力计下，静止时读数为F1；

②将手镯浸没在水中（未触底），这时弹簧测力计的读数为F2；

③则手镯的密度为ρ=______（用所测物理量的字母表示，已知水的密度为ρ水）。

方法二：

①用一碗装适量的水，放在厨房里的家用电子秤上，这时的读数为m1；

②用一丝线将手镯浸没在水中（未触底），电子秤上的读数为m2；

③将手镯沉在碗底，电子秤上的读数为m3；

④则手镯的密度为ρ=______（用所测物理量的字母表示，已知水的密度为ρ水）。

【答案】零刻度向右移动游码6820

偏小

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]在调节天平横梁平衡时，需将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺零刻度处，通过调节平衡螺母，使横梁平衡。

（2）[2]当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，这说明左盘中物体质量略大于右盘中砝码质量，故此时可以向右移动游码直至天平平衡。

（3）[3]甲图中砝码质量为65g，游码示数为3g，所以手镯质量为68g。

（4）③[4]手镯的体积为量筒中倒入烧杯中水的体积，其数值为量筒中前后两次液面的示数差

（5）[5]手镯的密度

（6）[6]手镯从烧杯中取出时会带走少量的水，故加进去水的体积应略大于手镯的实际体积，由此测量出来的手镯体积偏大，故密度的测量值比真实值偏小。

（7）③[7]手镯的重力等于弹簧力计第一次的示数F1，所以手镯的质量

手镯浸没在水中受到的浮力

手镯的体积等于被它排开水的体积

手镯的密度

④[8]由丁图可知，手镯的重力

故手镯的质量

由丁图可知，细绳对手镯的拉力

丁图中间图形中，手镯受拉力、浮力、重力作用，处于静止状态，故手镯所受的浮力

手镯的体积等于被它排开水的体积

手镯的密度

3．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，把游码放在_____处。

然后调节直至天平平衡；

（2）用天平测出空烧杯的质量为17g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，则烧杯中酱油的质量为_____g，酱油的密度为_____kg/m3；

（3）小明用这种方法测出的酱油密度会_____（偏大/偏小）；

（4）小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出酱油的密度。

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。

①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；

②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；

③用另一个烧杯装满酱油，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ρ水）。

【答案】标尺的零刻度线45

偏大

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]将天平放在水平台上，把游码放在标尺的零刻度线处。

（2）[2][3]从图甲可以看到，烧杯和酱油的总质量是

空烧杯的质量为17g，那么烧杯中酱油的质量是

从图乙可知道酱油的体积是

那么酱油的密度是

（3）[4]小明用这种方法测出的酱油密度会偏大，因为将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，会有一些酱油成分留在烧杯中，那么测出来的体积是偏小的，根据

可知，测出的酱油密度会偏大。

（4）[5]由上述实验步骤可知，烧杯水的质量是

这些水的体积是

烧杯的容积是

用另一个烧杯装满酱油，这些酱油的质量是

酱油的密度是

酱油的密度表达式

。

4．小华在测某量石块密度的实验中：

（1）首先调节天平平衡，在调节过程中天平的横梁静止时，指针位置如图甲所示，则应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使横梁在水平位置平衡。

（2）然后测量出石块的质量，盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则石块质量为_____g。

（3）用细线吊着石块将其放入盛水的量筒中，量筒前后液面如图丙所示，石块的体积为_____cm3。

（4）石块的密度为_____kg/m3。

（5）小铮进行了下列操作也测出了石块的密度：

①用天平测出石块的质量m1；

②在烧杯中装适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m2；

③将石块浸没在水中，在烧杯的水面处做一个标记；

④取出石块，_____，用天平测出此时烧杯和水的总质量m3。

则石块密度的表达式为ρ石＝_____（水的密度为ρ水），在上述第四步中会引起密度的测量值比真实值_____（偏大/偏小/不变）

【答案】右27.4102.74

103加水至标记处

偏小

【解析】

【分析】

（1）使用天平测量物体质量之前要进行调平，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”；

（2）确定天平标尺的分度值，物体的质量等于砝码质量加游码（以左侧）对应的刻度值；

（3）量筒的分度值为1cm3，石块的体积等于水和石块的总体积减去水的体积；

（4）根据ρ=mV求出石块的密度；

（5）在没有量筒的情况下，根据等效替代法，石块的体积等于添入水的体积，求出添入水的质量，根据V=mρ计算出加入水的体积，根据ρ=mV计算出小石块的密度；取出石块后，考虑带出的少量水，导致所测的体积偏大，根据密度公式可知，密度的测量值比真实值的变化。

【详解】

（1）[1]图甲中天平指针左偏，则应将平衡螺母向右调节，使天平横梁在水平位置平衡；

（2）[2]图乙中标尺的分度值为0.2g，则图乙中石块的质量

m=20g+5g+2.4g=27.4g

（3）[3]图丙中水的体积50ml，水和石块的总体积为60ml，则石块的体积

V=60mL-50mL=10mL=10cm3

（4）[4]石块的密度

ρ=mV=27.4g10cm3=2.74g/cm3=2.74×103kg/m3

（5）[5]原来烧杯和水的总质量为m2，如图1所示；取出石块后，此时烧杯和水的总质量仍然为m2，如图3所示；

取出小石块，向烧杯中加水到标记处，用天平测出此时烧杯和水的总质量为m3，如图4所示；比较图3和图4可知，后来加入水的质量为

m'水=m3−m2

后来加入水的体积即为小石块的体积

V石=V加水=m水ρ水=m3−m2ρ水

[6]因小石块的质量m1，则该小石块密度的表达式为

ρ石=m1V石=m1m3−m2ρ水=m1ρ水m3−m2

[7]由于取出石块后，石块上沾有水，导致所测的体积偏大，根据密度公式可知，密度的测量值比真实值偏小。

【点睛】

此题测量小石块密度，考查天平的调节和使用及用排水法测物体的体积，最后一问在没有量筒的情况下，通过转换法根据测量水的质量算出物体的体积是难点。

5．小明想用天平、砝码、烧杯、足量的水来测石块的密度：

（1）小明在调节天平横梁平衡时，指针出现图甲所示情况，他应将平衡螺母向_____端调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，他应_____．

（2）小明用已调好的托盘天平测量物体的质量，操作情况如图乙所示，请指出其中两个错误：

①_____；②_____．小明改正错误后，天平再次平衡后，砝码和游码位置如图丙所示，所称量烧杯和水的质量是_____g．

（3）小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，如图丁所示，此时天平所显示的质量值为91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，则石块的密度为_____kg/m3．

【答案】右增加砝码或向右移动游码用手直接去拿砝码将砝码放在了左盘，物体放在了右盘81.62.6×103

【解析】

【分析】

【详解】

（1）小明在调节天平横梁平衡时，图中指针指向分度盘的左侧，因此应将平衡螺母向右调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，说明被测物体的质量较大，此时应该增加砝码或向右移动游码，使天平横梁重新平衡；

（2）由图乙知，物体放在了右盘，砝码放在了左盘，物体和砝码的位置反了；在加减砝码时，用手拿取，未用镊子；标尺的分度值是0.2g，因此烧杯和水的质量：

m1=50g+20g+10g+1.6g=81.6g；

由题意可得，石块的质量：

m石=107.6g−81.6g=26g。

小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，此时天平所显示的质量值为91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，因整体受力平衡，则增大的重力等于减小的拉力，即：

F=m增大g=（107.6−91.6）×10−3kg×10N/kg=0.16N，

石块浸没在水中时受到重力、浮力、拉力，即

G−F浮=F=0.16N；

石块的重力为：

G=m石g=26×10−3kg×10N/kg=0.26N；

石块受到的浮力为：

F浮=G−F=0.26N−0.16N=0.1N；

根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，石块排开水的体积：

V排=F浮∕ρ水g=0.1N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=1×10−5m3=10cm3；

因为石块全部浸没，石块的体积等于排开水的体积，石块的密度为：

ρ=m石V=26g/10cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。

6．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．

7．在一次实验教学中，某小组的同学对盐水进行密度的测量：

（1）如图，小丽和小花用天平和量筒做了如下实验：

①将天平放在_____桌面上，把游码移到零刻度线处，指针停止后的情形如图甲，要使横梁平衡，应将平衡螺母向____（选填“右”或“左”）调，直至天平平衡。

②用天平测出空烧杯的质量为35g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示，则烧杯中盐水的质量为_______g，将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，盐水的体积如图丙所示，则盐水的密度为_______g/cm3，

③小丽和小花用这种方法测出的盐水密度比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。

（2）小伟回到家里自己配置了盐水，用家里的一台电子秤（如图丁所示）和没喝完的半瓶纯净水，做了如下实验：

①用电子秤测出瓶和纯净水的总质量为m1，并用笔在瓶身水面位置标记为A，

②把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，用电子秤测出空瓶的质量为m2，

③把自己配制的盐水慢慢倒入空瓶中，直至液面与_____相平，再用电子秤测出瓶和盐水的总质量为m3，

④则被测盐水的密度表达式ρ=_______（已知纯净水的密度为ρ0，用测得的量和ρ0表达）。

【答案】水平左39.61.1偏大标记A

【解析】

【详解】

（1）[1][2]将天平放在水平桌面上，先将游码放在标尺左端的零刻度线处，如图所示指针在分度盘中央的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母反向调节，即向右调节平衡螺母；

[3][4]在甲图中，标尺的分度值是0.2g，故此时烧杯和盐水的质量是

m=50g+20g+4.6g=74.6g，

故盐水的质量是：

m盐=74.6g−35g=39.6g；

量筒的分度值为1mL，即1cm3，如图液柱所指的位置，盐水的体积为36cm3，则盐水的密度为

；

[5]小丽和小花用这种方法测量时，盐水的质量是准确的，但是测量盐水的体积时，由于烧杯中的水不能全部倒出，所以测得盐水的体积偏小，由

可知，测得密度偏大；

（2）[6][7]据上面的分析可知，此题是通过计算水的体积而得出自己配制盐水的体积，即

①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1，并用笔在瓶身水面位置标记为A；

②把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，用电子秤测出空瓶的质量为m2；故此时的水的质量是：

m=m1−m2；

故水的体积是：

；

③把自己配制的盐水慢慢倒入空瓶中，直至液面与标记A处相平，再用电子秤测出瓶的总质量为m3；

故此时盐水的质量是：

m′=m3−m2，

④则自己配制的盐水的密度表达式

。

8．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。

9．有一松木块可以漂浮在水中,小王用天平、量筒和水等器材测量这块松木块的密度,实验步骤如下：

①用天平测出松木块的质量m，天平的示数如图；

②向量筒中倒入V1=50mL的水；

③用细线系住松木块,放入量简，用铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达V2=54mL处；

④取出松木块,水面降到了V3=48mL处；

⑤小王认为松木块体积测量不够准确,松木块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积，于是又向量筒中加水到50mL处，将刚才取出的松木块表而吸附的水清除后,再次没入量筒的水中，此时水到达V4=55mL处。

（1）请你分析在步骤④中，水面未回到50mL处的原因是____________。

（2）请你根据小王的实验思路，计算出松木快的密度为__________g/cm3。

【答案】松木块吸附了2ml的水0.84g/cm

【解析】

【分析】

松木块具有吸水性，测松木块体积时应该先让松木块吸收水一定时间后测量，利用密度公式

即可得到松木块的密度。

【详解】

（1）[1]水面未回到50mL处的原因是松木块吸附了2mL的水；

（2）[2]由实验步骤①可从天平上读出松木块的质量m=4.2g，由实验步骤②③④⑤可得松木块的体积为：

，

根据密度公式

可的松木块的密度为：

。

10．小明和小红用天平和量筒测某矿石的密度：

（1）把天平放在水平台上，游码移至零刻线处，指针位置如图甲所示，此时应向__________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母．

（2）天平平衡后，测物体质量时，发现指针又如图甲所示，这时应该__________；当天平重新平衡时，右盘所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石质量是__________g．

（3）将矿石放入盛有60mL水的量筒中，静止时液面如图丙所示，则矿石的体积是__________cm3，密度是__________g/cm3．如果先测矿石的体积，后测质量，会导致密度的测量值__________．（选填“偏大”或“偏小”）

（4）图丁是小红用托盘天平测量物块的质量，指出她操作中的一个错误：

__________．

【答案】右向右盘加砝码或向右调游码71.4203.57偏大用手拿砝码/物体和砝码位置放反了等（合理即可）

【解析】

【分析】

【详解】

（1）把天平放在水平台上，游码移至零刻线处，图甲中所示指针位置偏左，即左边沉，此时应向右调节平衡螺母；

（2）当他用天平测物体质量时，发现指针偏向分度盘的左侧，说明左盘中物体较重，则应该在右盘中增加砝码或向右移动游码；矿石的质量：

；

（3）矿石标本的体积：

，

矿石的密度：

，先测矿石的体积，后测质量，矿石吸水，质量偏大，根据密度公式计算出的密度也偏大；

（4）图丁所示操作中的错误是用手直接拿砝码、把砝码放在左盘，物体放在右盘．