苏科版八年级上册物理 质量与密度实验易错题Word版 含答案.docx
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苏科版八年级上册物理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．小明和小华想探究一角硬币是由什么金属制成的，决定利用实验室器材测量一角硬币材料的密度。
（1）小明选取了5枚相同的硬币，采用如图所示的方法测得硬币的直径为__________
，再将5枚相同的一角硬币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度，计算出硬币的总体积。
然后，用天平测出这5枚硬币的总质量m，最后根据密度公式
计算出硬币材料的密度，小明测得硬币的密度比真实值_______（选填“大”或“小”），简述理由_______________；
（2）小华的测量步骤是：
a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，塑料碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度
；b．将5枚相同的硬币放入塑料碗中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度
；c．将5枚相同的硬币放入玻璃筒内的水中，碗漂浮在水面上，测出筒内水面的高度
；
①硬币密度的表达式为
________________（已知水的密度为
，用所测量的符号表示）；
②若将测量步骤b和c对调（即将沾有水的硬币放入塑料碗中），测得硬币的密度为
，则
__________
（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】1.95小所测体积偏大
等于
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]从图中可以看到，0到7.80cm这段距离有4个直径，所以硬币的直径是
[2][3]因为硬币的表面凹凸不平，它们重叠时有空隙，则所测的体积会偏大，根据密度公式
可知，密度将会偏小。
（2）[4]由题意可知，只把塑料碗放进去时，碗受到的重力和浮力平衡，即
当在塑料碗中加硬币后，可得到
两式相减可得
那么一个硬币的质量是
从题中条件还可以知道，1个硬币的体积是
硬币密度是
[5]先进行步骤c，这时水面是h3，硬币取出后，硬币上带有一部分水，玻璃筒内的水面会下降一点，小于h1，带有水的硬币放在碗中时，这部分水的重力会让玻璃筒内的水面重新恢复为h2，那么通过公式计算出的硬币质量是正确的；先进行步骤a，再进行步骤c，则通过公式计算出的硬币体积也是正确的；根据
可知，测得硬币的密度
。
2．物理兴趣活动课上，老师让同学们测出一只玉石手镯的密度，如图所示。
除了此手镯，老师还提供如下器材:
一架调好的天平（无砝码）、两个大小不同的烧杯、一个量筒、若干细线、一个滴管、适量的水。
实验中同学们发现由于手镯较大，无法放入量筒和小烧杯中，只能放入大烧杯中。
请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出手镯的密度。
要求:
（1）写出主要实验步骤及需测量的物理量;
（2）写出手镯密度的数学表达式（用已知量和测得量表示）。
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】
（1）主要实验步骤及所需测量的物理量：
①将大、小烧杯分别放在天平的两个盘中，向小烧杯中加水，利用滴管调节水量，使天平平衡；
②向量筒中加水，记下水的体积为
；
③然后将手镯放在大烧杯中，量筒中的水缓慢倒入小烧杯中，利用滴管调节水量，直至横梁平衡，记下量筒中剩余水的体积为
；此时往小烧杯加的水的质量与手镯的质量相同；
④再向量筒中加入适量的水，记下水的体积为
；
⑤把大烧杯放在水平桌面上，向大烧杯中加部分水，用细线系住手镯，放入盛水的大烧杯中，用细线在此时水面处做一标记；
然后取出手镯，量筒中的水缓慢倒入大烧杯中，利用滴管调节水量直至细线标记处，记下量筒中剩余水的体积为
；
（2）小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为：
，
手镯的体积为：
；
则手镯的密度为：
。
3．在“测量液体的密度”实验中：
（1）把天平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，直到横梁水平平衡．
（2）将装有适量某液体的小杯子放在天平的左盘上，天平平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，若小杯子的质量为20g，则小杯子中液体的质量为_____g，然后将小杯子中的液体全部倒入量筒中，液面到达的位置如图丙所示，则量筒中液体的体积为_____cm3，由此可计算出液体的密度为_____kg/m3．
（3）此次实验操作测得的液体密度值偏_____（选填“大”或“小”），原因是_____．
【答案】右16.4200.82×103kg/m3；大杯子内壁上有少量的残留液体，测得的体积偏小
【解析】
【分析】
根据题中“应将平衡螺母向”“小杯子中液体的质量为”“量筒中液体的体积为”“计算出液体的密度为”可知，本题考查测量液体密度的实验，运用天平、量筒的使用规则，及密度公式分别进行判断和计算．
【详解】
（1）图甲中指针向左偏，应把平衡螺母向右调，直到横梁水平平衡．
（2）图乙中烧杯和液体的总质量：
m总＝20g+10g+5g+1.4g＝36.4g，
小杯子中液体的质量：
m＝m总﹣m杯＝36.4g﹣20g＝16.4g；
图丙量筒中液体的体积：
V＝20mL＝20cm3，
液体的密度：
；
（3）将小杯子中的液体全部倒入量筒时，杯子内壁上有少量的残留液体，测得的体积偏小，根据密度公式
可知，测得的液体密度值偏大．
4．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_____，发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧，要使横粱在水平位置平衡，应将平衡螺母往_______（选填“左”或“右”）调．
（2）用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是：
31.8g和空烧杯的质量是90g．
（3）如题图甲所示，把鹅卵石轻轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M，然后放在天平左盘，如题图丙所示，杯、水和鹅卵石的总质量为___________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，如题图乙所示，用天平测出杯和水的总质量为142g，此时杯中水的体积为______________cm3．
（5）根据所测数据计算出鹅卵石的密度为_______________g／cm3．
（6）若小明在第（4）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】零刻度处左161.6522.6大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）天平调节时，应将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺零刻度处，发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧，应将平衡螺母往左调。
（3）所测物体的质量等于所有砝码的质量之和加上游码指示的质量值，故杯、水和鹅卵石的总质量为161.6g．
（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，如题图乙所示，用天平测出杯和水的总质量为142g，此时杯中水的质量为
142g-90g=52g，
根据ρ=
，杯中水的体积为
V=
=
=52cm3．
（5）甲图中水的质量为
161.6-31.8g-90g=39.8g，
则甲图中水的体积为：
V=
=
=39.8cm3，
则鹅卵石的体积为：
52cm3-39.8cm3=12.2cm3．
所以鹅卵石的密度为：
ρ=
=
≈2.6g/cm3.
（6）若小明在第（4）步骤测量过程中，向右旋动平衡螺母，直到天平平衡，会导致所测的杯和水的总质量偏小，计算的水的总体积偏小，以至于计算的鹅卵石体积偏小，最终导致计算的鹅卵石密度偏大．
5．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
6．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。
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为（__________）；
②将一个烧杯装适量的水，并做标记，_____（已知水的密度为ρ水）；
③（__________）；
④则酱油的密度表达式ρ=（__________）（用上述步骤中的物理量符号来表示）。
【答案】右1.1×103m0测出总质量为m1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
【解析】
【分析】
【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=m1-m2=106g-62g=44g
量筒中酱油的体积为
V=40mL=40cm3
酱油的密度为
（3）①[3]调好天平，用天平测出空烧杯质量记为m0。
②[4]将一个烧杯装适量的水，并做标记，测出总质量为m1。
③[5]已知空烧杯的质量为m0，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
可以求得水的体积为
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。
④[6]酱油的质量为
m酱油=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
7．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。
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．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；
10．小明为了测量花生的密度,进行了以下实验
（1）把天平放在水平桌面上,如图甲所示.称量前,首先将__________，然后调节____________，使指针对准分度标尺的中央刻度线。
（2）将烧杯装满水,放在调好的天平左盘上,天平平衡时,砝码的质量和称量标尺上的示数如图乙所示，则烧杯和水的总质量为__________g，
（3）接下来把48g花生放入装满水的烧杯中,停止溢水后,擦干沾在烧杯上的水,用天平测出烧杯、烧杯内剩余水和花生的总质量为129g.算出这种花生的密度为__________g/cm3.
（4）由于个别花生漂浮在水面（不考虑花生吸水）,测出花生的密度值比真实值偏_______（选填“大”或“小”）;
（5）为了解决个别花生漂浮的问题,小明改用“排沙法”测量花生体积;
①在量筒1中加入适量的沙,摇平,记录体积V1;
②在量筒2中放入重为G的花生,记录体积V2;
③把量筒1中的沙全部倒入到量筒2中,充分摇匀、摇平,记录体积V3;
a.实验应该选择细沙”还是“粗沙”?
__________;
b.请用（5）小题中测量的物理量的符号表示花生的密度ρ=__________;（重力常量用g表示）
c.如果在步骤③中沙没有完全覆盖花生,测出花生的密度值比真实值偏__________（选填“大“或“小”）
【答案】游码移至标尺的零刻度线处平衡螺母向右121g1.2g/cm3大细沙
大
【解析】
【分析】
在测量物体密度时，先将天平放在水平桌面，把游码归零，调节平衡螺母让天平水平平衡，左边放物体，右边放砝码测物体质量，利用排水法测物体的体积，根据密度公式处理数据即可得到密度。
【详解】
（1）[1][2]使用天平测量物体质量时，先将天平放在水平桌面上，将游码归零，即移至标尺零刻度线上，接下来观察分度盘上指针偏先哪边，反向调节平衡螺母，图中天平向左下倾斜，向右调节平衡螺母即可；
（2）[3]将烧杯装满水,放在调好的天平左盘上,天平平衡时,砝码的质量和称量标尺上的示数如图乙所示，则烧杯和水的总质量为121g；
（3）[4]把48g花生放入装满水的烧杯中，烧杯、水、花生的总质量为：
，
有水溢出，溢出水的体积为花生的体积，剩下烧杯、烧杯内剩余水和花生的总质量为129g，则溢出水的质量为：
，
根据密度公式
可得花生体积为：
，
则花生的密度为：
；
（4）[5]花生漂浮在水面，为完全浸没，测得的体积小于实际值，根据密度公式可知测出花生的密度值比真实值偏大；
（5）[6]细沙空隙小，测量体积比较准确；
[7]已知花生的重力G，则花生的质量为：
，
花生的体积为：
，
根据密度公式
可得花生的密度为：
，
[8]在步骤③中沙没有完全覆盖花生，则花生未覆盖部分体积没有计入，测得的体积比实际值小，根据密度公式可知测出花生的密度值比真实值偏大。
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