八年级物理上册质量与密度实验单元测试卷(含答案解析)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）

1．小明和小亮都很喜欢喝绿茶饮料，学完了密度知识后他们分别用不同的方法测量饮料的密度。

(1)小明的实验操作如下：

①把天平放在_____上，将_____拨至标尺左端的零刻度线处，并调节_____使天平平衡；

②把饮料倒入烧杯中一部分，用天平测出烧杯和饮料的总质量是93.8g；

③把烧杯中的一部分饮料倒入量筒中，如图甲所示，饮料的体积是_____cm3；

④用天平测出烧杯和剩余饮料的质量，如图乙所示，量筒内饮料质量是_____g，饮料密度是_____kg/m3；

(2)小亮用量筒、小试管、水、记号笔测出了饮料的密度，请将实验步骤补充完整：

①在量筒中倒入适量的水，将小试管放入量筒中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对的刻度V1；

②在试管内倒入适量的水，先用记号笔记录试管内水面的位置，然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对应的刻度V2；

③将试管中的水倒尽，_____，然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对的刻度V3；

④饮料密度的表达式：ρ饮料=_____。（用已知量和测量量符号来表示，已知水的密度为ρ水

）

【答案】水平台游码横梁两端的平衡螺母 60 62.4 1.04×103再向试管中倒入饮料

直到标记处31

21

V V

V V

-

-

⋅ρ水

【解析】

【分析】

【详解】

(1)①[1][2][3]在调平天平时，应把天平放在水平台上，将游码拨至标尺左端的零刻度线处，并调节横梁两端的平衡螺母使天平平衡。

③[4]由图甲知，饮料的体积是60mL=60cm3。

④[5]由图乙知，烧杯及剩余饮料的质量为31.4g，则量筒内饮料的质量

m =93.8g-31.4g=62.4g

[6]饮料的密度

33

3

3

62.4g 1.04g/cm 1.0410kg/cm 60cm m V ρ=

===⨯ (2)③[7]小亮是利用浮力来推导物体的密度。步骤一可求出小试管的质量，结合物体的浮沉条件及阿基米德原理知，当试管漂浮在水中时，试管的重力

G 1=F 浮1=ρ水gV 1

即试管的质量

1

111gV G m V g g

ρρ=

==水水 步骤二可求出倒入小试管中的水的体积，倒入适量水后，试管漂浮，则小试管和试管中的水的质量

2

222gV G m V g g

ρρ=

==水水 那么小试管中水的质量

m 水=m 2-m 1=ρ水V 2-ρ水V 1=ρ水(V 2-V 1)

其体积

2121()

m V V V V V ρρρ-===-水

水水水水

所以步骤三也应向试管中倒入饮料直到标记处，使倒入的饮料体积与倒入小试管中的水的体积相等，此时饮料的质量

m 饮料=ρ水V 3-ρ水V 1=ρ水(V 3-V 1)

④饮料的密度

31331

2121

()=

=V V m V V V V V V V ρρρ--=--水饮料水水

2．小明欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：

(1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺左端的零刻线处，指针在分度盘的位置如图甲所示，应将平衡螺母向____________调节，使天平平衡；

(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示，则烧杯和水的总质量为______________g；(3)如图丙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g，则矿石的体积为______cm3；

(4)如图丁所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为_____________kg/m3；

[拓展]小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子（杯壁厚度不计）和一桶水也测出了矿石的密度。步骤如下，请把她步骤补充完整并写出矿石密度的表达式：

①将装有适量水的杯子放入桶内的水中，使杯子竖直漂浮在水面上，如图1所示，用刻度尺测得杯子外侧浸入深度为h1、杯内水深为h2；

②把矿石投入杯内水中，杯子继续竖直漂浮在水面上，如图2所示，此时测得

______________和杯内水深为h4；

③已知水的密度为ρ水，则矿石密度表达式是_________________。

【答案】左 124 20 3

2.510

⨯杯子外侧浸入深度为h3

()

31

42

h h

h h

ρ

-

-

水

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]从图甲可以看到，指针往右偏，说明右边较重，这时应该将平衡螺母向左调，使天平平衡。

(2)[2]从图乙可以看到，烧杯和水的总质量是

100g20g4g124g

m=++=

烧杯和水的总质量是124g。

(3)[3]由题意可知，矿石受到的浮力大小是

()

0.144kg-0.124kg9.8N/kg0.196N

F=⨯=

浮

根据阿基米德原理可知，矿石的体积是

-533

33

0.196N

210m20cm

1.010kg/m9.8N/kg

F

V

g

ρ

===⨯=

⨯⨯

浮

矿

水