人教版八年级上册物理 质量与密度实验专题练习解析版.docx
《人教版八年级上册物理 质量与密度实验专题练习解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版八年级上册物理 质量与密度实验专题练习解析版.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
人教版八年级上册物理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．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
；
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
；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
；
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
；
（2）小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为：
，
手镯的体积为：
；
则手镯的密度为：
。
2．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：
；
（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
可知，测得的液体密度值偏大．
3．为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙、丙三种不同的金属做实验。
实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙或丙）金属在不同体积时的质量。
下表记录的是实验测得的数据。
表一（甲金属）
实验序号
体积（厘米3）
质量（克）
1
10
27
2
20
54
3
30
81
表二（乙金属）
实验序号
体积（厘米3）
质量（克）
4
10
78
5
15
117
6
30
234
表三（丙金属）
实验序号
体积（厘米3）
质量（克）
7
10
89
8
20
178
9
40
356
（1）分析上表中的实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是_________；
（2）分析比较实验序号_________在体积相同时，不同金属的质量关系，可得出的初步结论是：
相同体积的不同金属，它们的质量是不相同的；
（3）进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据，可得出的结论是：
（a）_________；
（b）_________；
（4）由以上分析可初步认为_________表示物质的一种特性，为此我们引入_________概念。
【答案】同种物质，质量与体积成正比1、4、7或2、8或3、6分析表一或表二或表三，同种物质，质量与体积的比值相同不同种物质，质量与体积的比值不同质量与体积的比值密度
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]分析表一、二、三可知，同种物质，质量与体积成正比。
（2）[2]比较实验序号1、4、7或2、8或3、6可得：
相同体积的不同金属，它们的质量不相同。
（3）[3][4]分析表一、二、三知，各表中的金属的质量与体积之比分别为27、78、89，所以可得出结论是：
同种物质，质量与体积的比值相同；不同种物质，质量与体积的比值不同。
（4）[6][7]由以上分析可知，质量与体积的比值表示物质的一种特性，为此引入了密度的概念。
4．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
），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
；
（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
；
（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
、砝码和游码位置如图所示，则
_________g；
（7）计算太湖水密度的表达式为
_______（物理量用题中符号表示）；某次测量中测得，
=133.5g，
=91.4g，
=76.2g，已知
∶则可算得
____kg/m3；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
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
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m2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
（7）[4]铜块的体积等于排开水的体积，由
可得
烧杯倒入量筒中水的质量
则太湖水的密度
[5]代入数据可得
[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
可知密度偏大。
5．在“测量牛奶密度”的实验中：
（1）小明先将牛奶倒入量筒，如图甲所示，则牛奶的体积为_________cm3；接着将天平放在水平台面上，如图乙所示，他应先_______________，再调节平衡螺母，使天平平衡；用调节好的天平测出空烧杯的质量为33g，然后将量筒中的牛奶倒入烧杯，用天平测量烧杯和牛奶的总质量，天平平衡时如图丙所示，烧杯和牛奶的总质量为_______g；
（2）根据以上实验数据计算出牛奶的密度为___________kg/m3，用该方法测得的密度比真实值可能会偏____；
（3）小明不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出牛奶的密度，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：
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m1
③用另一个烧杯装满牛奶，用天平测出烧杯和牛奶的总质量为m2
则牛奶的密度表达式ρ=_____________。
（用测量的物理量和水的密度表示，已知水的密度为ρ水）
【答案】30.0将游码拨回标尺零刻线处63.6
小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]从图甲可以看到，量筒的分度值是1mL，量程是50mL，它的读数是
。
[2]从图乙可以看到，游码没有归零，所以应先将游码拨回标尺零刻线处。
[3]从图丙可以看到，烧杯和牛奶的总质量是
（2）[4]牛奶的质量是
根据
可知，牛奶的密度是
[5]用该方法测得的密度比真实值可能会偏小，因为量筒上会附有一些牛奶成分，那么在烧杯中的牛奶真实体积小于
，当用
这个体积去计算时，根据
可知所得到的牛奶密度会偏小。
（3）[6]由题意可知，可得到这些水的质量是
那么这些水的体积是
还可以知道这些牛奶的质量是
这些牛奶的体积是
则牛奶的密度是
6．小聪同学在江边捡到一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量它的密度。
（1）如图甲所示，小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是_________
（2）小聪纠正错误后，正确测量出了鹅卵石的质量，如图乙所示，则鹅卵石的质量为_________g
（3）小聪将鹅卵石放入盛有50mL水的量筒中，静止时液面如图丙所示，则鹅卵石密度为_________kg/m3，若鹅卵石掉了一半，则剩下的鹅卵石的密度为_________kg/m3。
（4）小聪根据所测数据，在图丁上描出一个对应的点A，接着他又换用另一石块重复上述实验，将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B，若ρA、ρB分别代表鹅卵石和另一石块的密度，则ρA_________ρB（选填“﹥”、“=”或“﹤”）
【答案】没有将游码移到标尺左端的零刻度线处272.7×1032.7×103>
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]调节天平横梁平衡时，应先把游码移到标尺左端的零刻度，再调节平衡螺母，由图甲可知，小聪在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是游码没有移到标尺左端的零刻线处。
（2）[2]由图乙知，天平标尺的分度值为0.2g，鹅卵石的质量
m＝20g＋5g＋2g＝27g
（3）[3]由图丙知，量筒的分度值为2mL，鹅卵石放在量筒后读数为60ml，所以鹅卵石的体积
V＝60mL−50mL＝10mL＝10cm3
所以鹅卵石的密度
[4]若鹅卵石掉了一半，物质种类、状态和温度没有变化，密度不变，则剩下的鹅卵石的密度还是2.7×103kg/m3。
（4）[5]同种物质的质量与体积的比值为一个定值，即质量与体积的图象为一条过原点的直线，根据A、B两个点分别做出图象，如图所示：
由图可知，当体积相同时，A的质量大于B的质量，故ρA＞ρB。
7．小闻和小宁想测石块的密度，器材有：
天平、砝码、烧杯、足量的水、胶头滴管．他们经过思考，进行下面的操作：
（1）小闻把天平放在水平桌面上，将_____调到标尺左端的零刻线处，如果此时指针偏向分度盘中线的左侧，应向_____调节平衡螺母，使天平平衡．
（2）用调节好的天平称石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则石块的质量为_____g．
（3）为了测石块体积，他们进行了如图乙所示的实验操作：
a．烧杯中装有适量的水，标记好水面的位置，测得烧杯和水的总质量为103g．
b．将石块放入装水的烧杯中，倒出超过标记处的水，并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处，测出此时烧杯、水、石块全部的质量为145g．
c．通过计算，石块的密度为_____kg/m3．
（4）实验结束后，他们进行讨论：
若b操作中倒出水后，水面还高于标记处，这样的情况下测出的密度值将_____（选填“偏大”或“偏小”）．
【答案】游码右722.4×103偏大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）小闻把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处，如果此时指针偏向分度盘中线的左侧，应向右调节平衡螺母，使天平平衡．
（2）由图甲知,物体的质量为
；
（3）
；
倒入烧杯中水的质量为
；
根据题意知，石块的体积等于倒出烧杯中水的体积，由
得：
;
物体的密度
；;
（4）若b操作中倒出水后,水面高于标记处,造成石块的体积测量偏小，由
得,密度偏大；
8．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
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：
，
根据密度公式
可的松木块的密度为：
。
9．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，某同学设计了两个方案：
（1）方案一：
①将天平置于水平台上，用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；
②向烧杯中倒入一些盐水，测出它们的总质量m2，则这些盐水的质量为______；
③再将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V；
④计算出盐水的密度ρ=______________。
（2）方案二：
①将天平置于水平台后，调节平衡螺母，使横梁平衡；
②用天平测出装有适量盐水的烧杯的总质量m1´；
③将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V´；
④测出烧杯及剩下盐水的总质量m2´；
⑤计算出盐水的密度ρ´=______________。
（3）方案二中有一个步骤存在不足，请找出该步骤，并将其不足的原因填在横线处_______。
（4）用方案一测出的盐水的密度比实际值_____（填“偏大”或“偏小”）。
在方案二中，若将步骤③和④分别改为“将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，记录量筒中盐水的体积V´”和“测出烧杯的质量m2´”。
修改后所测盐水密度的误差将______（选填“大一些”、“小一些”或“无明显变化”）。
【答案】
第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处偏大无明显变化
【解析】
【详解】
（1）[1]由题意可知，这些盐水的质量是
[2]由此可知盐水的密度是
（2）[3]由题意可知，这烧杯中的一部分盐水的质量是
而量筒中盐水的体积V´，可以计算出盐水的密度是
（3）[4]其不足的地方是第①步调节平衡螺母前没有将游码调至零刻度线处；
（4）[5]在方案一中，测量这些盐水的体积时，会有一些盐水留在烧杯上，那么测出盐水的体积V偏小，根据
可知，质量大小正确，测出的盐水的密度比实际值偏大；
[6]若将步骤③和④分别修改，那么得到的盐水质量和体积是相互对应的，不会偏大，也不会偏小，测出的密度大小误差将无明显变化。
10．小明和小红用天平和量筒测某矿石的密度：
（1）把天平放在水平台上，游码移至零刻线处，指针位置如图甲所示，此时应向__________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母．
（2）天平平衡后，测物体质量时，发现指针又如图甲所示，这时应该__________；当天平重新平衡时，右盘所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石质量是__________g．
（3）将矿石放入盛有60mL水的量筒中，静止时液面如图丙所示，则矿石的体积是__________cm3，密度是__________g/cm3．如果先测矿石的体积，后测质量，会导致密度的测量值__________．（选填“偏大”或“偏小”）
（4）图丁是小红用托盘天平测量物块的质量，指出她操作中的一个错误：
__________．
【答案】右向右盘加砝码或向右调游码71.4203.57偏大用手拿砝码/物体和砝码位置放反了等（合理即可）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）把天平放在水平台上，游码移至零刻线处，图甲中所示指针位置偏左，即左边沉，此时应向右调节平衡螺母；
（2）当他用天平测物体质量时，发现指针偏向分度盘的左侧，说明左盘中物体较重，则应该在右盘中增加砝码或向右移动游码；矿石的质量：
；
（3）矿石标本的体积：
，
矿石的密度：
，先测矿石的体积，后测质量，矿石吸水，质量偏大，根据密度公式计算出的密度也偏大；
（4）图丁所示操作中的错误是用手直接拿砝码、把砝码放在左盘，物体放在右盘．
升级会员 