特殊方法测密度专项训练

特殊方法测密度专项训练类型1双有型1. 某同学测量一块形状不规则，体积较大的矿石的密度．第1题图(1)在调节天平平衡过程中，发现指针如图甲所示，此时应将左端的平衡螺母向________调．(2)用调好的天平测量矿石的质量，当天平平衡时，右盘中砝码及游码位置如图乙所示．因矿石体积较大，他借助于溢水杯，用细线将矿石拴好后缓慢放入水面恰好与溢水杯相平的溢水杯中，并用空烧杯收集溢出的水倒入量筒中，水的体积如图丙所示，矿石的密度是________kg/m3.他测出的矿石密度与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．2. 小亮同学利用“等效替代法”测量一粒花生米的密度，实验过程如图所示．请在下列空格中填写适当内容：第2题图(1)如图甲所示，选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明烧杯中，发现花生米下沉至杯底，则花生米完全浸没在水中下沉时所受的浮力________(选填“大于”“等于”或“小于”)重力．(2)如图乙所示，往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌，直至观察到花生米处于________状态，随即停止加盐．(3)如图丙所示，取出花生米，用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为________g.(4)将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，用天平测出空烧杯的质量为59 g，如图丁所示，用量筒测出盐水的体积为________mL.(5)通过公式计算出盐水的密度即可知花生米的密度，本实验中花生米的密度为________kg/m3(结果保留两位小数)．类型2缺天平3. (2016北京)小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度．如图是小曼正确测量过程的示意图．已知水的密度为1×103 kg/m3，g取10 N/kg.实验过程如下：第3题图①将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，记录量筒中水的体积．②将拴有石子的物块置于量筒内的水中，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为66 cm3.③将待测液体倒入另一量筒中，如图丙所示，记录量筒中待测液体的体积．④将上述石子和物块擦干后，置于量筒内的待测液体中，如图丁所示，量筒中液面所对应的示数为70 cm3.由以上实验可知：(1)石子和物块在水中所受的总浮力为________N；(2)待测液体的密度为________kg/m3.4. (2017本溪)小溪妈妈腌制鹌鹑蛋，小溪对配制的盐水密度及鹌鹑蛋的密度产生了兴趣．于是做了如下实验，请将她的实验补充完整．第4题图(1)她将天平放在________上，发现天平的游码未置于标尺左端的零刻度线处，但指针却指在分度盘的中央，她应该先将游码调到标尺的零刻度线处，再将平衡螺母向________调节，天平横梁才能平衡．(2)天平调平后，小溪将适量盐放入左盘中进行测量，天平平衡时，如图甲所示，则盐的质量为________g.(3)小溪接下来的实验过程如图乙所示(细线质量与体积忽略不计)：①将量筒中装入适量水，则量筒中水的体积为______mL；②将鹌鹑蛋轻轻放入量筒内的水中，沉底后液面上升到52 mL刻度线处；③将称好的盐倒入量筒内的水中，待盐全部溶解并搅拌均匀后，发现鹌鹑蛋漂浮在盐水中，此时液面在56 mL刻度线处；④取出鹌鹑蛋后，盐水液面下降至45 mL刻度线处(忽略取出鹌鹁蛋时造成盐水体积的变化)；⑤则盐水的质量为________g，鹌鹑蛋的密度为________g/cm3.类型3缺量筒5. (2017福建)如图所示，小丽利用天平、玻璃杯、体积为20 cm3的金属块、细线等器材测量蜂蜜的密度．第5题图(1)将天平放在水平台上，将游码放到标尺左端的________刻度线上，调节横梁平衡；(2)在玻璃杯中倒入适量的蜂蜜如图甲所示，用天平称出蜂蜜和玻璃杯的总质量m0，其示数如图乙所示，m0＝________g；(3)将金属块浸没在蜂蜜中，金属块不接触玻璃杯并保持静止，且蜂蜜无溢出，如图丙所示．天平平衡后，砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值为m＝150.4 g，则蜂蜜密度ρ＝________g/cm3；(4)小明用天平测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后，将浓稠粘滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积，再用天平测出剩余蜂蜜和玻璃杯总质量．对比小丽的测量方法，小明所测得的密度值________(选填“偏大”或“偏小”).6. 小明利用一个烧杯、天平和水(密度记为ρ水)测出了一小块不规则石块的密度．(1)实验过程中，小明在调节天平平衡时，发现指针在中央刻度线两边来回摆动，但偏向左侧的角度较大，要使天平恢复平衡，他应将平衡螺母向________调节．天平平衡后，用天平测量小石块的质量，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则小石块的质量m＝________g.第6题图(2)如图乙所示：A. 往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面位置做上标记；B. 取出小石块，测得烧杯和水的总质量为m1；C. 往烧杯中加水，直到水面与标记相平，再测出此时烧杯和水的总质量为m2. 用本题中使用的物理量符号表示石块的体积，其表达式为V＝________；石块密＝________．度的表达式为ρ石(3)用此方法测得的密度值将________(选填“偏大”或“偏小”)，原因是_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ___.类型4缺量筒和天平7. (2016永州)小云同学在学习了“阿基米德原理”后，发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度．下面是他设计的测量盐水密度的实验步骤：第7题图(1)如图甲，把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出合金块的重力G＝4.0 N.(2)如图乙，将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中，记下弹簧测力计的示数F＝________N.(3)计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮＝______N；(4)根据阿基米德原理计算出该盐水的密度ρ＝______kg/m3.( ρ合金＝8.0×103 kg/m3、g取10 N/kg)实验完成后，小云同学继续思考：如果在步骤(2)中合金块只有部分浸入盐水中(如图丙)，则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要______(选填“偏大”或“偏小”).答案1．(1)左(2)2.74×103偏大【解析】(1)调节天平平衡时，指针右偏，说明天平右端下沉，平衡螺母向相反的方向移动，故平衡螺母应向左移动．(2)①由图乙可知，矿石的质量为m＝100 g＋50 g＋10 g＋4.4 g＝164.4 g，由图丙可知，量筒中水的体积等于矿石的体积为V＝60 cm3，所以矿石的密度ρ＝m V＝164.4 g60 cm3＝2.74 g/cm3＝2.74×103 kg/m3.②实验中，小烧杯收集溢出的水后，在倒入量筒时很难完全倒净，造成体积的测量值偏小，根据密度公式ρ＝mV可以判断出影响到最终的密度测量值偏大.2. (1)小于(2)悬浮(3)111(4)50(5)1.04×103【解析】(1)花生米下沉，说明此时花生米所受的浮力小于重力；(2)往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到花生米悬浮；(3)由图丙知，游码分度值为0.2 g，天平的读数为m＝100 g＋10 g＋1 g＝111 g；(4)由图丁知，量筒的分度值为2 mL，量筒的读数为50 mL；(5)盐水的质量m＝111 g－59 g＝52 g，盐水的体积V＝50cm3，盐水的密度ρ＝mV＝52 g50 cm3＝1.04 g/cm3＝1.04×103 kg/m3.3. (1)0.16(2)0.8×103【解析】(1)如题图乙所示，物块和石子一起漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，石子和物块受到的总浮力等于石子和物块的总重力，石子和物块受到水的总浮力为F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×16×10－6 m3＝0.16 N；(2)将石子和物块放入待测液体中，石子和物块仍一起漂浮在液面上，所受浮力大小不变为F浮＝G＝0.16 N，由题图丙、丁可知，石子和物块排开液体的体积为V排′＝70 mL－50 mL＝20 mL＝2×10－5 m3，由F浮＝ρ液gV排′得待测液体的密度为ρ液＝F 浮gV 排′＝0.16 N 10 N/kg ×2×10－5 m 3＝0.8×103 kg/m 3. 4. (1)水平面 右 (2)14 (3)①40 ⑤54 1.1【解析】(1)天平使用时要放在水平面上，游码未调零时，指针指在分度盘的中央，把游码调零，左盘会下降，指针会指在分度盘的左侧，所以平衡螺母应该向右调节；(2)由图甲可以读出盐的质量为14 g ；(3)①量筒中水的体积为40 mL ；⑤取出鹌鹑蛋之后盐水的体积为45 mL ，盐水的质量为40 g ＋14 g ＝54 g ，可以求出盐水的密度为1.2 g/cm 3，由乙图的③、④可知鹌鹑蛋排开的盐水的体积为11 mL ，由F 浮＝G 排＝G 蛋可以求出鹌鹑蛋的质量为13.2 g ，由乙图①、②可以得出鹌鹑蛋的体积为12 mL ，所以鹌鹑蛋的密度为1.1 g/cm 3.5. (1)零 (2)122.4 (3)1.4 (4)偏大【解析】(1)调节天平时将天平放在水平台上，把游码放在标尺零刻度处；(2)蜂蜜和玻璃杯的总质量m 0＝100 g ＋20 g ＋2.4 g ＝122.4 g ；(3)由图乙知，m 总＝150.4 g ；则排开蜂蜜的质量m 排＝m 总－m 0＝150.4 g －122.4 g ＝28 g ，蜂蜜质量因为金属块浸没在蜂蜜中，物块的体积就是排开蜂蜜的体积故V 排＝V 金属块＝20 cm 3，所以蜂蜜的密度ρ＝m 排V ＝28 g 20 cm 3＝1.4 g/cm 3；(4)当把浓稠的蜂蜜倒入量筒时，由于量筒内壁沾有蜂蜜，造成所测体积偏小，根据公式ρ＝m V 知，所测密度值会偏大．6. (1)右 53.4 (2)m 2－m 1ρ水 m m 2－m 1ρ水(3)偏小 从烧杯中取出小石块时，石块表面附有水，使测得石块体积偏大【解析】(1)若天平指针中央刻度线向两边来回摆动，但偏向左侧的角度较大，说明天平左侧较重，应该向右调节平衡螺母，使天平恢复平衡；物体的质量为右盘中砝码的质量加上游码在标尺上所对应的刻度，即小石块的质量为m ＝50 g ＋3.4 g ＝53.4 g ；(2)该实验利用了等体积法，即物体排开水的体积等于所补充水的体积，其中m 2－m 1为所补充水的质量，则补充水的体积为V 石＝V 水＝m 2－m 1ρ水，所以石块的密度为ρ石＝m m 2－m 1ρ水；(3)从烧杯中取出石块时，石块上沾有水使补充水的体积大于石块的体积，因此所得到石块体积偏大，由ρ＝m V 可知测得的石块密度偏小．7. (2)3.4 (3)0.6 (4)1.2×103 偏小【解析】(2)图乙弹簧测力计量程是5 N 、分度值是0.2 N 、读数是F ＝3 N ＋0.2 N ×2＝3.4 N ；(3)金属块浸没在盐水中受到的浮力是F 浮＝G －F ＝4.0 N －3.4 N ＝0.6 N;(4)由F 浮＝ρ盐水gV 排＝ρ盐水gV 和G ＝ρ合金gV 可得：ρ盐水ρ合金＝F 浮gV G gV＝F 浮G，所以ρ盐水＝F 浮Gρ合金＝0.6 N4 N×8×103kg/m3＝1.2×103kg/m3.由图丙可知：当合金块只有部分浸入盐水中时测量的浮力偏小；根据ρ盐水＝F浮V排g，可知盐水密度比真实值要偏小．。