八年级物理上册质量与密度实验检测题(Word版 含答案)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）
1．如图甲所示，A、B均为正方体，:4:1
OM ON=，杠杆在水平位置平衡。

取下A、B，将A下表面的中心与B上表面的中心用忽略形变的细线相连，A在上B在下，放入足够高且底部带放水阀（体积可忽略）的长方体容器中，关闭阀门，加入一定量的水后，A 的上表面刚好与水面相平，此时细线处于紧绷状态，如图乙所示。

然后缓慢放出容器中的水直至放完，放水过程中，A始终在B的正上方。

测得整个放水过程中B对容器内底面的压力F随放出水的体积变化的图像如图丙所示。

不计杠杆滑轮及细线的重力及摩擦，细线体积不计，物体A、B不吸水。

已知长方体容器内底面积2
200cm
S=；
33
1.010kg/m
ρ=⨯
水
，10N/kg
g=。

求：
(1)正方体A和B的重力之比A B
:
G G是多少？
(2)正方体A的密度A
ρ是多少？
(3)放水前，水对容器底部压强p是多大？
【答案】(1)2:1；(2)33
0.7510kg m
⨯；(3)3
2.010Pa
⨯
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由甲图可知，根据杠杆平衡条件可得
B A
1
2
G OM G ON
⨯=⨯
因
:4:1
OM ON=
故
A
B
14
2:1
221
G OM
G ON
==⨯=
(2)设物体A的边长为A L，物体B的边长为B L，由图丙可知，放水至D点时，物体A刚好漂浮，放水的体积为
3250cm V =水
则有
()2A
A S L L
V -⨯=露
水 ①
继续放水至E 点，物体A 受的浮力不变，当继续放水至F 点时，物体A 浸在水中，放出的水体积为
3332000cm 1250cm 750cm V '=-=水
则有
()2A
A S L L
V '-⨯=浸
水 ②
①+②得
()()2A
A A S L L
L V V '-⨯+=+浸露
水水
即
()()2
2333A A A 200cm
250cm 750cm 1000cm L L L -⨯+=+=浸露 解得
A 10cm L =，A 7.5cm L =浸，A 2.5cm L =露
物体B 刚好浸没在水中，容器中剩余水的体积为
3332875cm 2000cm 875cm V ''=-=水
则有
()2B
B
S L L
V ''-⨯=水
即
()2
23B B 200cm
875cm L L -⨯= 解得
B 5cm L =
物体A 漂浮时，根据平衡条件可得
A F G =浮
即
A A gV gV ρρ=水排
23333A A A A 2A A A 7.5cm 1.010kg m 0.7510kg m 10cm
L L L L L L ρρρ=⋅=⋅=⨯⨯=⨯浸浸水水
(3)未放水时，3
2875cm V =总水，由题可知，物体A 、B 浸没在水中，容器中水的深度为
()()33
3A B 2
2875cm 10cm 5cm 20cm 0.2m 200cm
V V V V h S S ++++=====总水总 故水对容器底部压强
3331.010kg m 10N kg 0.2m 2.010Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯水
答：(1)正方体A 和B 的重力之比2:1； (2)正方体A 的密度A ρ是330.7510kg m ⨯； (3)放水前，水对容器底部压强p 是32.010Pa ⨯。

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1V ；
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2V ；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3V ；
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4V ；
(2)小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为：
()12m m V V ρ==-水水，
手镯的体积为：
34V V V =-；
则手镯的密度为：
()
1212
3434
V V V V
m
V V V V V
ρ
ρρ
--
===
--
水
水。

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：333
3
16.4g
0.82g/cm0.8210kg/m
20cm
m
V
ρ====⨯；
（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
m
V
ρ=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 1=31.2g 和空烧杯的质量m 0=80 g ． （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m 3=__________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量为m 4=142.2 g ，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ρ石=_____g/cm 3．
（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 161.4 12 2.6 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：m 3=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，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m 4=142.2g ，此时烧杯中水的质量m 水= 142.2g−80g =62.2g ，所以添加水的质量△m =m 水- m 水′=12g ；
(5)由题意知，鹅卵石的体积等于加入水的体积，则33
12g
=
=12cm 1g /cm
V m
ρ=加水水
； 鹅卵石的密度：33
31.2g
=
=2.6g /cm 12cm
m V ρ=
鹅鹅加水。

(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
V
ρ=
知密度测量的偏小。

5．小刚在测量食用油密度的实验中，先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端
“0”刻度线后指针位置如图甲所示，他随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯，在右盘中加入砝码，并移动游码，使天平平衡，测得烧杯和食用油的总质量为87.8g ：
(1)随后，他提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油，再将烧杯放回天平左盘中，当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平再次平衡，于是他计算得出食用油的密 度为___________kg/m 3；
(2)在开始测量质量前，小刚没有调节天平平衡，这使他第一次测得的烧杯和食用油的总质量_____（选填“偏大”“不变”或“偏小”），在(1)中测得的食用油密度____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

【答案】33
0.910kg/m ⨯ 偏小 不变
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]提起烧杯向空量筒中倒入30.0mL 的食用油后，剩余的烧杯和食用油的质量如图乙所示为
50g 10g 0.8g 60.8g m =++=
量筒中食用油的质量为
87.8g 60.8g 27g m '=-=
食用油的密度为
333327g 0.9g/cm 0.910kg/m 30cm
m V ρ=
===⨯ (2)[2][3]由甲图可知，指针指向分度盘的右侧，说明右侧的质量大，没有调节天平平衡，使得称量的物体的质量会偏小，因为两次测得烧杯和食用油（烧杯和剩余食用油）的总质量都偏小，且偏小程度相同，导致量筒中食用油的质量测量准确，体积不变，故测出的密度不变。

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/m 2；
(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 31.4 3.14×103 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m
V
ρ=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3
60cm V =总，则小石块的体积
360mL-50mL 10mL=10cm V V V =-==总水
小石块的密度为
333331.4g =3.14g cm =3.1410kg m 10cm
m V ρ=
=⨯ (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m V
ρ=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．利用一个烧杯、天平和适量的水，小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度。

(1)小刚同学使用天平称量物体质量，调节天平横梁平衡时，出现如图甲所示情况，他应向_____调节平衡螺母使横梁平衡；如果在称量过程中，加到最后一个砝码，出现如图甲所示情况，他应_____，最终测得小石块的质量为52g 。

(2)如图乙所示：
A ．往烧杯中加入适量的水；
B ．把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；
C ．取出小石块；测出此时烧杯和水的总质量为127g ；
D ．往烧杯中加水，直到_____，再测出此时烧杯和水的总质量为140g ； (3)计算出小石块的体积为_____cm 3； (4)计算出小石块的密度为_____kg/m 3；
(5)在一旁观看的小敏同学认为该测量值和真实密度相比明显_____（偏大/偏小），只利用原有实验器材，改进实验步骤，即可消除这一人为偏差，其方法是_____。

【答案】左 取下最小的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡 液面与标记对齐 13 4×103 偏小 测A 图装置的质量利用AD 两图来计算石块体积 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]根据图指针指在分度盘的右侧，指针右偏时向左调节平衡螺母使天平平衡。

[2]如果在称量过程中，出现如图甲所示情况，说明所加的砝码不合适，所以应该取下所加的砝码，然后向右调节游码使横梁平衡。

(2)[3]为了利用等效替代法得到体积，所以应该往烧杯中加水，直到液面与标记对齐。

(3)[4]小石块的体积为
33
140g -127g
13cm 1g/cm
m V V ρ==
=
=排
石排水
(4)[5]石块的密度为
3352g 4g/cm 13cm
m V ρ=
==石
(5)[6]取出石块时，石块会带出一部分水，使得测得的水的体积偏大，根据公式
m
V
ρ=，测
得的密度偏小。

[7]测A图装置的质量利用AD两图来计算石块体积可以避免这一人为偏差。

8．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：
（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。

于是，他取下砝码和机器零件，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：
①_____________________；
②____________________。

【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，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零件=48g−0.6g=47.4g；
(3)[3]由图丙可知，未放入零件前，水的体积V1=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)①[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；
②[5]由密度比这种金属大的物质制成，其内部有空心部分。

9．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。

（1）取出天平，观察称量和感量；
（2）将天平（砝码）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，砝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________cm 3；
（6）矿石的密度是________kg/m 3（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，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 85.4 70 31.210⨯ 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=70cm 3；
(6)[5]矿石的密度为
333
385.4g 1.2g/cm 1.210kg/m 70cm
m V ρ=
==≈⨯； [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。

10．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
m
V
ρ=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：
3
41
55ml50ml5ml5cm
V V V
=-=-==，
根据密度公式
m
V
ρ=可的松木块的密度为：
3
3
4.2g
0.84g/cm
5cm
ρ==。