北师大版物理八年级上册 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．小夏居家实验，利用身边物体测量液体密度。

实验器材∶刻度尺、细绳（若干）、橡皮筋、铝块（已知铝的密度为ρ铝）、石块、容器、待测液体。

实验步骤如下∶A ．如图甲，在刻度尺左端扎上橡皮筋，用细绳悬挂刻度尺，调节橡皮筋位置，使刻度尺在水平位置平衡；B ．如图乙，将悬挂铝块的细绳固定于a 位置并保持不变，记录oa 长度l 1；C ．如图乙，调节悬挂石块的细绳b 的位置，使刻度尺在水平位置平衡，记录ob 长度l 2；D ．如图丙，将铝块浸没于待测液体中，调节右侧细绳至c 位置，使刻度尺在水平位置平衡，记录oc 长度l 3；(1)步骤A 中，橡皮筋相当于______，使刻度尺在水平位置平衡的目的是________； (2)位置c 应在位置b 的_________侧（填“左”或“右”）；(3)待测液体的密度ρ液=________________（用上述已知量和测量量表示）； (4)若将步骤D 与步骤C 顺序对调，会导致密度测量值偏_____________。

【答案】平衡螺母 可方便测量力臂 左 321l l ρ⎛⎫- ⎪⎝⎭铝 大【解析】 【分析】 【详解】(1) [1]为使杠杆在水平位置平衡，需要调节橡皮筋位置，因此橡皮筋相当于平衡螺母。

[2]使刻度尺在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，可方便测量力臂。

(2)[3] 将铝块浸没于待测液体中，铝块受到浮力的作用，对杠杆的拉力减小，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知c 应在b 的左侧。

(3)[4]当刻度尺在空气当中平衡时，由杠杆平衡条件可得12=G l G l 石铝12=G l G l 铝石 ①将铝块浸没于待测液体中，此时()13=GF lG l -石铝浮31=G l F G l -石浮铝 带入①式可得13132121==G l l G l l l F G G l l l --铝铝浮铝铝 1321=Vgl l Vg Vg l l ρρρ-铝液铝则13332122===1l l l l l l l l ρρρρρρ⎛⎫--- ⎪⎝⎭铝铝液铝铝铝(4)[5] 若将步骤D 与步骤C 顺序对调，则因石块沾有水，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知，测得的l 2变大，但由32=1l l ρρ⎛⎫- ⎪⎝⎭液铝可知会导致密度测量值偏大。

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：()12123434V V V V m V V V V V ρρρ--===--水水。

3．(1)过程步骤 ①A 将m 、V 代入公式中，算出盐水的密度ρ； B 将玻璃杯里的一部分盐水倒入量筒中，测出其体积V =30cm 3； C 在玻璃杯中盛适量的盐水，用天平称出它们的总质量m 1(如下图)； D 用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m 2=50.4g ； E 根据m 1、m 2算出中盐水的质量m ；以上步骤，正确的操作顺序是： ______ (填字母序号) 方法②用天平和量筒进行测量，然后求密度，运用的科学方法是______法。

数据表格m 1/g m 2/g m Vρ/(3kg m -)（____） （____） （____） （____） （____）(2)测量平均速度器材 斜面、垫木、金属片、小车、刻度尺和______过程数据①保持斜面的坡度不变，分别测出小车通过全程AB 段和上半程AC 段的路程及所用的时间，然后计算出对应的平均速度，数据如下：结论②小车通过全程的平均速度是______m/s ；小车沿斜面向下运动时，速度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

问题讨论在测平均速度的实验中，因不便于测量时间，因此斜面应保持较______的坡度。

【答案】CBDEA 间接测量法 74.4g 50.4g 24g 30cm 3 330.810kg/m ⨯ 停表 0.8 变大 小（或缓） 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]要测出量筒中盐水的质量和体积，需首先测出玻璃杯中盐水的质量，然后将部分倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积和剩余盐水和玻璃杯的质量，求得量筒中盐水的质量，根据密度公式可求出盐水的密度，故顺序为CBDEA 。

[2]用天平和量筒组合起来使用来测量物质的密度，运用了间接测量法。

[3]由图可知玻璃杯和盐水的总质量m 1=50g+20g+4.4g=74.4g[4]用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m 2=50.4g[5]则量筒中盐水的质量m = m 1- m 2=74.4g-50.4g=24g[6]量筒中盐水的体积V =30cm 3[7]则盐水的密度333324g 0.8g/cm 0.810kg/m 30cmm V ρ====⨯ (2)[8]在测量物体运动的平均速度时，需要测量物体运动的时间和距离，所以我们还需停表。

[9]由表格可知小车通过全程的路程和时间，则通过全程的平均速度ABABAB0.96m0.8m/s1.2ssvt===[10]小车通过AC段的平均速度ACACAC0.48m0.6m/s0.8ssvt===小车通过CB段的平均速度CB AB ACCBCB AB AC0.96m0.48m1.2m/s1.2s0.8ss s svt t t--====--根据小车通过AC、CB段的平均速度可知小车沿斜面向下运动时，速度变大。

[11]在测平均速度的实验中，为了时间的测量方便，斜面的坡度应该小（或缓）一些。

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ρ水）。

【答案】左取下最小砝码，向右调节游码 66 1.1×103偏大装满水()()2010水ρ--m mm m【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=50g+20g+10g+2g=82g m 总其中酱油的质量是=82g 16g=66g m m m -=-瓶总酱油[4]酱油的体积从量筒上可以看出是60cm 3,所以酱油的密度是333366g =1.1g/cm =1.110kg/m 60cmm V ρ==⨯ [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V V =水酱油则2010m m m m ρρ--=水可得2010=m m m m ρρ--水5．学校某实验小组为了测量茶油的密度，进行以下实验：(1)把天平放在水平桌面上，将游码移到称量标尺的_____处，调节平衡螺母，使天平平衡；(2)用调节好的天平测量茶油和烧杯的总质量，操作情景如图甲所示，错误之处是_____； (3)在老师的指导下，重新调节好天平，他们称得茶油和烧杯的总质量为60g ，然后将一部分茶油倒入量筒中，如图乙所示，再将烧杯放在天平上，称得剩余茶油和烧杯的总质量如图丙所示，由此可知：量筒中茶油的体积是_____cm 3，量筒中茶油的质量是_____g ，茶油的密度是_____g/cm 3。

【答案】零刻度 测量时调节平衡螺母 32 28.8 0.9 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]把天平放在水平桌面上，将游码移到称量标尺的零刻度线处，调节平衡螺母，使天平平衡。

(2)[2]在使用天平称量物体的质量时，通过增减砝码和移动游码使天平平衡，不能再移动平衡螺母。

所以图中错误之处是测量时调节平衡螺母。

(3)[3]由图知，量筒的分度值是2mL ，所以量筒中茶油的体积是V =32mL=32cm 3[4]图丙中，砝码质量30g ，游码对应的刻度值1.2g ，所以剩余茶油和烧杯的总质量30g ＋1.2g=31.2g因此量筒里茶油的质量是m =60g−31.2g =28.8g[5]则茶油的密度3328.8g 0.9g/cm 32cm m V ρ===6．学习密度知识后，刘明同学用实验测量某品牌酸奶的密度：（1）移动天平横梁平衡时，指针偏向分度盘中央红线的右侧，此时应向_________(选填“左”或“右”)移动平衡螺母，才能使天平平衡；（2）如图所示甲、乙、丙图是他按顺序进行实验的示意图，则液体的质量是________，液体的体积是________，酸奶的密度________kg/m 3；（3）在以上实验中，烧杯内壁会残留部分酸奶而导致实验结果________(选填“偏大”或“偏小”)，应按怎样的顺序做实验才能减小由此产生的实验误差?______________（只需填实验序号）。