八年级物理上册质量与密度实验易错题(Word版 含答案)
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一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)
1.学习了密度知识以后,小明和小华用如下实验测盐水的密度:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____移动;
(2)他们用天平测出空烧杯的质量为24.4g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示,则烧杯中盐水的质量为_____g,盐水的密度为_____kg/m3,他们用这种方法测出的盐水密度会_____(选填“偏大”或“偏小”);
(3)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出盐水的密度。
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。
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用另一个烧杯装满盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为m2;
④则盐水的密度表达式ρ=_____(已知水的密度为ρ水)。
【答案】右 45.2 1.13×103偏大装满水20
10
m m
m m
ρ
-
-水
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]指针偏向分度盘的左侧,应向右调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)[2]由图甲可知,烧杯与盐水的总质量
50g+10g+5g+4.6g69.6g
m
总
==
量筒中盐水的质量
69.6g24.4g45.2g
m m m
总杯
=﹣=﹣=
[3]由图乙所示量筒可知,量筒中盐水的体积
3
40ml40cm
V==
盐水的密度
333
3
45.2g
1.13g/cm 1.1310kg/m
40cm
m
V
ρ====⨯
[4]当将烧杯中的液体倒入量筒中,会有液体沾在烧杯壁上,而倒不干净,因此所测的体积
会偏小,根据公式m V
ρ=得,测得的密度比真实值偏大。
(3)[5][6]小华不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出盐水的密度:①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为1m,则水的质量
10
m m m
水
=﹣
由
m
V
ρ=可求得,水的体积
10
m m
V
ρ
-
=
水
③用另一个烧杯装满盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为2
m,则盐水的质量
20
m m m
盐水
=﹣
烧杯内水的体积等于盐水的体积。
④则盐水的密度表达式
20
1020
10
===
m m
m m
m
m
V
m
V
m
m
m
ρρ
ρ
=盐水
水
水
﹣
﹣﹣
﹣
2.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m1=31.2g和空烧杯的质量m0=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m3=__________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m4=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/cm3.
(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3312g ==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。
3.清清太湖水孕育了世代苏州人,爱动脑筋的小红想知道太湖水的密度究竟有多大,于是她舀取了一些太湖水,在学校实验室找了下列器材:天平及砝码,量筒(刻度清晰但没有数字),烧杯,铜块(己知它的密度为1ρ),细线;利用这些器材按下列步骤测出了太湖水的密度,请你帮小红完善实验探究过程或做部分数据处理:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘中线左侧,此时应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)用天平测出铜块的质量1m ;
(3)在量筒内倒入适量的太湖水,用细线拴住铜块,将它缓慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A ,然后取出铜块∶
(4)在烧杯内倒入适量的太湖水,用天平测出水和烧杯的总质量2m ;
(5)______________;(请写出这一步的操作方法)
(6)用大平测量烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量3m 、砝码和游码位置如图所示,则3m =_________g ;
(7)计算太湖水密度的表达式为ρ=_______(物理量用题中符号表示);某次测量中测
得,1m =133.5g ,2m =91.4g ,3m =76.2g ,已知338.910kg/m ρ=⨯1∶则可算得
ρ=____kg/m 3;根据以上实验方案,小红测出的太湖水密度比真实值_______。
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】右 将烧杯中的水倒入量筒中, 直至标记A 处 47.4
2311
·m m m ρ- 31.01310⨯ 偏大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中线左侧,此时应将平衡螺母向右调节,直到指针在分度盘的中央。
(5)[2]铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积,根据m V
ρ=表示出物体的体积,也就是排开水的体积,将烧杯中的水倒入量筒中的标记处,烧杯中水减少的质量等于铜块排开水的质量,故用天平测出水和烧杯的总质量m 2后,需要将烧杯中的水倒入量筒中, 直至标记A 处。
(6)[3]由图可知烧杯内剩余太湖水和烧杯的总质量
320g 20g 5g 2.4g 47.4g m =+++=
(7)[4]铜块的体积等于排开水的体积,由m V
ρ=可得 11m V V ρ==
铜排
烧杯倒入量筒中水的质量 23m m m =-
则太湖水的密度
23231111
·m m m m m m V m ρρρ--===
[5]代入数据可得
3333231191.4g 76.2g 8.910kg/m 1.01310kg/m 133.5g
m m m ρρ--==⨯⨯≈⨯ [6]由于取出铜块时带着水,使得体积偏大,倒入的水偏多,使得水的质量偏大,根据m V
ρ=
可知密度偏大。
4.小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度。
①把托盘天平放在水平台面上,将标尺上的游码移到零刻度处,出现了如图甲所示的情况。
他应将平衡螺母向_______调节,使天平平衡。
②天平再次平衡后,所用砝码和游码的位置如图丙所示,则小军称量的石块的质量是_______ g 。
③如图丁所示:
a .往烧杯中加入适量的水.把小石块浸没。
在水面到达的位置上作标记;
b .取出小石块,测得烧杯和水的总质量为153g ;
c .往烧杯中加水,直到标记处,再测出此时烧杯和水的总质量为183g ;
d .计算出小石块的体积为_______cm 3。
④可以用密度公式算出小石块的密度约为_______g/cm 3。
(结果保留两位小数)
⑤小军做完实验后经过认真分析发现,采用上述的测量方法会导致石块的密度测得值比真实值____。
(选填“偏大”“偏小”“不变”)理由是: ______。
【答案】右 74.3 30 2.45 偏小 在把石块从水中取出时,石块上有附着的水,向烧杯中加水直到标记处,所加水体积大于石块排开水的体积,所测量石块的体积偏大,由密度公式可知,所测石块的密度偏小。
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 由图甲所示可知,天平指针偏向分度盘的左侧,应向右调节平衡螺母,使天平平衡。
[2] 由图丙所示可知,石块的质量为
50g g 3.4g 73.4g m =+20+=石
[3]小石块排开水的质量为
183g 153g=30g m =-排
所以小石块的体积为
3330g 30cm 1g cm
m V V ρ====排石排水 [4]根据密度公式可算出小石块的密度为
33
73.4g 2.45g cm 30cm m V ρ==≈石石 [5][6] 在把石块从水中取出时,石块上有附着的水,向烧杯中加水直到标记处,所加水体积大于石块排开水的体积,所测量石块的体积偏大,由密度公式可知,所测石块的密度偏小。
5.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360cm 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。
6.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
3
3
28.8g
0.9g/cm
32cm
m
V
ρ===
7.在一次实验教学中,某小组的同学对盐水进行密度的测量:
(1)如图,小丽和小花用天平和量筒做了如下实验:
①将天平放在_____桌面上,把游码移到零刻度线处,指针停止后的情形如图甲,要使横梁平衡,应将平衡螺母向____(选填“右”或“左”)调,直至天平平衡。
②用天平测出空烧杯的质量为35 g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,则烧杯中盐水的质量为_______g,将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示,则盐水的密度为_______g/cm3,
③小丽和小花用这种方法测出的盐水密度比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)小伟回到家里自己配置了盐水,用家里的一台电子秤(如图丁所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
①用电子秤测出瓶和纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A,
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2,
③把自己配制的盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面与_____相平,再用电子秤测出瓶和盐水的总质量为m3,
④则被测盐水的密度表达式ρ=_______(已知纯净水的密度为ρ0,用测得的量和ρ0表达)。
【答案】水平左 39.6 1.1 偏大标记A 320
12
m m
m m
ρ
-
-
【解析】
【详解】
(1)[1][2]将天平放在水平桌面上,先将游码放在标尺左端的零刻度线处,如图所示指针在分度盘中央的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母反向调节,即向右调节平衡螺母;
[3][4]在甲图中,标尺的分度值是0.2g,故此时烧杯和盐水的质量是
m=50g+20g+4.6g=74.6g,
故盐水的质量是:
m 盐=74.6g−35g=39.6g ; 量筒的分度值为1mL ,即
1cm 3,如图液柱所指的位置,盐水的体积为36cm 3,则盐水的密度为
33
39.6g 1.1g /cm 36cm m V ρ===盐盐盐; [5]小丽和小花用这种方法测量时,盐水的质量是准确的,但是测量盐水的体积时,由于烧
杯中的水不能全部倒出,所以测得盐水的体积偏小,由m V
ρ=
可知,测得密度偏大; (2)[6][7]据上面的分析可知,此题是通过计算水的体积而得出自己配制盐水的体积,即 ①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m 1,并用笔在瓶身水面位置标记为A ; ②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m 2;故此时的水的质量是:
m=m 1−m 2;
故水的体积是:
1200m m m
V ρρ-== ;
③把自己配制的盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A 处相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m 3;
故此时盐水的质量是:
m ′=m 3−m 2,
④则自己配制的盐水的密度表达式
3232012
120
m m m m m m m V m m ρρρ--===--。
8.小军用天平和量筒测量食用油的密度。
(1)请你将以下小军的实验步骤补充完整;
①将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻线处。
发现指针静止时位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向________(“左”或“右”)调节直至横梁平衡。
②将装有食用油的烧杯放在天平左盘中,当天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图乙所
示,用天平测出________并记录。
③把烧杯中的部分食用油倒入量筒中,其示数如图丙所示。
④用天平测出烧杯和剩余食用油的质量m2并记录。
(2)请你将表头、数据及计算结果填在下表中。
【答案】左烧杯和食用油的总质量m1烧杯和食用油的总质量m1/g 52g量筒中食用油的体积V/ml40ml0.9g/cm3
【解析】
【详解】
(1)[1]调节天平横梁平衡时,应先将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻线处,指针静止在分度盘中央刻度线的右侧,说明右侧重,反向调节平衡螺母,所以应该将平衡螺母向左调节;
[2]将装有食用油的烧杯放在天平左盘中,当天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图乙所示,用天平测出烧杯和食用油的总质量m1,并记录;
(2)[3][4]测量食用油的密度,第一步先测量食用油和烧杯的总质量m1,如图丙所示为:
50g+10g+2g=62g;
第二步,将烧杯中的食用油倒一部分进入量筒中,用天平测出烧杯中剩余部分食用油和烧杯的质量m2=26g,
[5][6]则倒入量筒中的食用油质量为:
m=m1-m2=62g-26g=36g;
[6]第三步,读出倒入量筒的食用油的体积为:
V=40ml=40cm3,
最后根据
m
V
ρ=得食用油的密度为:
3
3
36g
0.9g/cm
40cm
m
V
ρ===。
9.小浩同学用天平、量筒和水等器材测量小石块密度.
(1)图甲是小浩在调节天平平衡时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是______;
(2)小浩纠正了错误后,发现天平横梁不平衡,指针向左偏,此时应向________(选填“左”或“右”)端调节平衡螺母,使指针指在中线处,然后将石块放入左盘,天平平衡时,测出石块的质量如图乙所示,用排水法测体积如图丙所示,则小石块的密度是________
g/cm3.
(3)测量小石块体积的操作中水可能溅出,会引起小石块体积测量值________(选填“偏大”或“偏小”)。
正确的操作是用细线悬挂小石块缓慢浸没在水中,既能防止水溅出,还可以避免_________;
(4)小明整理器材时,发现使用的砝码生锈了,则测量的小石块密度会比真实值____(填“偏大”或“偏小”);
(5)一只5.79g的纯金戒指,用图丙所示的量筒________测量出这只戒指的体积(选填“能”“不能”),(ρ金=19.3×103kg/m3)
(6)取出小石块擦干水,将小石块轻轻的放在一个装满某种液体的玻璃杯中,玻璃杯容积为120mL.质量为30g,如图所示,溢出一部分液体后,用天平测量出玻璃杯剩余液体、小石块总质量为188g,则该液体的密度为________kg/m3。
【答案】调节天平平衡时游码未调至零刻度线处右 1.45 偏小损坏量筒偏小不能3
1.2510
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在调节天平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处,然后才能调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)[2] 指针向左偏,左盘下沉,应使平衡螺母往右端调,使指针指在中线处;
[3]由图乙可知,则小石块的质量:
50g 5g 3g 58g m =++=
由图丙可知,石块的体积:
390mL 50mL 40mL 40cm V =-==
石块的密度:
33
58g 1.45g/cm 40cm m V ρ=== (3)[4]测量小石块体积的操作中,放入小石块时,不慎掉入量筒的水中,溅出水,这样引起测得的小石块的体积偏小,从而引起密度测量值偏大;
[5]正确的操作是用细线悬挂合金缓慢浸没在水中,既能防止水溅出,还可以避免损坏量筒;
(4)[6]砝码生锈后质量会增大,这样用较少的砝码或少移动游码就可以使天平横梁水平平衡,因此,测得的质量会偏小,根据m V ρ=
得,他所测量的小石块密度将比实际小石块的密度偏小;
(5)[7]因为m V
ρ=,所以金戒指的体积: 733330.00579kg 310m 0.3cm 0.3mL 19.310kg/m
m
V ρ-===⨯==⨯ 由于量筒的分度值是2ml ,戒指的体积小于量筒的分度值,因此不能用该量筒测出戒指的体积。
(6)[8]烧杯中剩余液体的质量:
=188g 58g 30g 100g m m m m --=--=石液总烧杯
烧杯中剩余液体的体积:
333==cm 40cm 80cm V V V --=石液总120
该液体的密度为:
3333
100g =
= 1.25g/cm 1.2510kg/m 80cm m V ρ==⨯液液液 10.在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中,小宇同学步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,应将平衡螺母向 __________调,使天平横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量为29g ,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示,则盐水的质量是_____g ;再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,盐水的密度为_____kg/m 3。
(3)小宇用的方法测出盐水密度值会________(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小萱同学在实验中先测出空烧杯的质量m 1,倒入盐水后测出其总质量m 2;在将盐水倒入量筒的过程中,发现由于盐水较多,无法全部倒完,她及时停止了操作。
同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V ,又加了一个步骤,顺利得出了盐水的密度。
你认为增加的步骤是:________ ,请帮小萱写出计算盐水密度的表达式ρ=__________。
【答案】左 33 1100 偏大 测出剩余盐水和烧杯质量为m 0
02m V m - 【解析】
【详解】
(1)[1]用天平测量物体的质量时,首先把天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻线处,然后调节横梁两端的平衡螺母,使横梁平衡,在调节过程中,若指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母向左边调节;
(2)[2]由图甲知,烧杯和盐水的总质量为
50g+10g+2g=62g ,
盐水的质量
m =62g−29g=33g ;
[3]由乙图知,盐水的体积
V =30mL=30cm 3,
根据m V
ρ=可得盐水的密度: 333333g 1.1g/cm 1.110kg/m 30cm
m V ρ=
===⨯; (3)[4]因为将盐水从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净,所以体积的测量结果会偏小,而质量的测量是准确的,根据m V
ρ=可知,此密度的测量结果比真实值偏大; (4)[5][6]原来烧杯和盐水的总质量与剩余盐水和烧杯的总质量之差等于倒入量筒中盐水的质
量,所以增加的步骤为:用天平测出剩余盐水和烧杯总质量m 0;则倒入量筒中盐水质量:
20m m m =-盐,
所以盐水密度的表达式:
20m m V
ρ-=。