重庆巴蜀中学物理质量与密度实验(培优篇)(Word版 含解析)

一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题（难）

1．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_____cm 3，由此可计算出液体的密度为_____kg/m 3．

（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 16.4 20 0.82×103kg/m 3； 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 ＝20cm 3，

液体的密度：333316.4g 0.82g/cm 0.8210kg/m 20cm

m V ρ====?； （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m V ρ=

可知，测得的液体密度值偏大．

2．某同学在做测定液体密度的实验时

(1)第一次实验的方法和步骤是：

①用天平测出空烧杯的质量m0；

②把该液体倒入量筒，测出它的体积V；

③把量筒中的液体倒入烧杯，测出烧杯和杯中液体的总质量m总。请用上述测出的物理量写出该液体密度的表达式__，这样测出的密度值与真实值相比__（选填“偏大”“偏小”或“一致”）。

(2)第二次测量的方法和步骤完全正确，他称量烧杯和剩余液体的质量时，所用砝码和游码的位置如图甲所示，液体倒入量筒后的液面位置如图乙所示，请根据图中数据，帮助该同学把下列记录表格填写完整。

(3)若要想一次尽可能准确地测出100g这种液体的体积，对于器材的量程和分度值而言，下列所给量筒最适当的是__。

A．50mL 5mL B．100mL 2mL C．250mL 5mL D．500mL 10mL

烧杯和油的

总质量

m/g

烧杯和剩余油

的质量

m l/g

量筒中油的质量

m2/g

量筒中油的

体积

V/m3

油的密度

ρ/g?cm﹣3

112.5________

【答案】0

m m

V

ρ

-

=总偏小 64.5 48 6×10﹣5 0.8 C

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]根据实验步骤可知，烧杯中液体的质量为0

m m

总

﹣，其体积为V，该液体密度的表达式为0

m m

V

ρ

-

=总；把量筒中的液体倒入烧杯时，量筒壁有液体残留，测得液体的质量偏小，由

m

V

ρ=可知，这样测出液体的密度与真实值相比偏小。。

(2)[3]第二次测量时，由图甲可知，烧杯和剩余液体的质量为

1

50g+10g+4.5g64.5g

m＝＝

量筒中液体的质量为 21112.5g 64.5g 48g m m m 总＝﹣＝﹣＝

由图乙可知，量筒中液体的体积为

35360ml 60cm 610m V -?倒＝＝＝

所以，液体的密度

32348g ==0.8g/cm 60cm

m V ρ=

倒 (3)[4][5][6]100g 这种液体的体积 '

'33100g =125cm =125ml 0.8g/cm

m V ρ== A 和B 中量筒的量程小于125ml ，故A 、B 量筒不合适；C 和D 中量筒量程都大于125ml ，但是C 量筒的分度值小，准确度高，故应选C 量筒。

故选C 。

3．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/m 3，若鹅卵石掉了一半，则剩下的鹅卵石的密度为_________kg/ m 3。

(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 27 2.7×103 2.7×103 >

【解析】

【分析】

(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 ＝10cm 3

所以鹅卵石的密度

333327g 2.7g/cm 2.710kg/m 10cm

m V ρ====? [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/m 3。

(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 。

4．小明想用天平、砝码、烧杯、足量的水来测石块的密度：

(1)小明在调节天平横梁平衡时，指针出现图甲所示情况，他应将平衡螺母向_____端调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，他应_____．

(2)小明用已调好的托盘天平测量物体的质量，操作情况如图乙所示，请指出其中两个错误：①_____；②_____．小明改正错误后，天平再次平衡后，砝码和游码位置如图丙所示，所称量烧杯和水的质量是_____g ．

(3)小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，如图丁所示，此时天平所显示的质量值为91.6g ，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g ，则石块的密度为_____kg/m 3．

【答案】右 增加砝码或向右移动游码 用手直接去拿砝码 将砝码放在了左盘，物体放在了右盘 81.6 2.6×103

【解析】

【详解】

(1)小明在调节天平横梁平衡时，图中指针指向分度盘的左侧，因此应将平衡螺母向右调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，说明被测物体的质量较大，此时应该增加砝码或向右移动游码，使天平横梁重新平衡；

(2)由图乙知，物体放在了右盘，砝码放在了左盘，物体和砝码的位置反了；在加减砝码时，用手拿取，未用镊子；标尺的分度值是0.2g，因此烧杯和水的质量：

m1=50g+20g+10g+1.6g=81.6g；

由题意可得，石块的质量：

m石=107.6g?81.6g=26g。

小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，此时天平所显示的质量值为91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，因整体受力平衡，则增大的重力等于减小的拉力，即：

F=m增大g=(107.6?91.6)×10?3kg×10N/kg=0.16N，

石块浸没在水中时受到重力、浮力、拉力，即

G?F浮=F=0.16N；

石块的重力为：

G=m石g=26×10?3kg×10N/kg=0.26N；

石块受到的浮力为：

F浮=G?F=0.26N?0.16N=0.1N；

根据阿基米德原理F浮=ρ水g V排可得，石块排开水的体积：

V排=F浮∕ρ水g=0.1N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=1×10?5m3=10cm3；

因为石块全部浸没，石块的体积等于排开水的体积，石块的密度为：

ρ=m石V=26g/10cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。

5．为了鉴别一个机器零件是由什么金属制成的，同学们进行了如下实验：

（1）调节天平横梁平衡时，指针指在如图甲的位置。应将平衡螺母适当向_______（填“左”或“右”）调节；

（2）某同学测零件质量过程中，调节横梁平衡之前，忘记将游码移至标尺左端零刻度线处。于是，他取下砝码和机器零件，将游码向左移动，当游码的示数为0.6g时，天平恰好平衡。再重新测量机器零件的质量，天平读数如图乙，则机器零件的质量为_________g；（3）用如图的方法测出机器零件的体积为_______cm3；

（4）利用猜测出的准确数据，算出机器零件的密度恰好和密度表中某种金属的密度相同。由此做出的鉴别结果是：该机器零件可能是由这种金属制成，还存在的其他可能有：

①_____________________；

②____________________。

【答案】左； 48； 6；由密度比这种金属大和密度比这种金属小的几种物质混合而成；由密度比这种金属大的物质制成，其内部有空心部分（科学合理即可）。

【解析】

【分析】

本题考查天平的使用、量筒的使用、密度知识的应用。

【详解】

(1)[1]如图可知，指针在刻度盘中向左偏，而指针左偏时，平衡螺母应向右移；

(2)[2]调平此天平时，游码不在零刻度线，而在0.6g刻度线处，由图乙可知，此时天平的读数为

m=20g+20g+5g+3g=48g，

因调平时游码所在的刻度线是0.6g处，所以机器零件的质量

m零件=48g?0.6g=47.4g；

(3)[3]由图丙可知，未放入零件前，水的体积V1=50mL=50cm3，放入零件后，水与零件的总体积V2=56mL=56cm3，则零件的体积为

V=V2?V1=56cm3?50cm3=6cm3；

(4)①[4]有可能是合金，即由密度比这种金属大和密度比这种金属小的几种物质混合而成；

②[5]由密度比这种金属大的物质制成，其内部有空心部分。

6．从明年开始，九龙坡区将对我校学生进行实验操作的考察，下面是同学“测石块密度”的实验操作。

（1）首先将天平放在水平桌面上，然后将游码移到零刻度线，调平衡后，开始测量石块的质量，测量时应将____________放在天平的右盘内(选填“石块”或“砝码”）。

（2）若加减砝码天平仍不平衡，则应该调节____________使天平平衡。

（3）天平平衡后，盘内砝码情况及游码位置如图（甲）所示，然后用量筒和水测量石块的体积，石块放入量筒前后，量筒内水面高度变化情况如图（乙）所示，则该石块的密度为________g/cm3。如果本实验中系着石块的线比较粗，会使测量的密度结果____________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

（4）小亮在测液体密度的过程中不小心把量筒打碎了，老师给他提供了一个空瓶，并且告诉他，不用量筒也可以测量液体密度，紧张的小亮思考良久后开始操作。首先测出空瓶的

质量为m 1，然后将空瓶装满水，测出总质量为m 2，把水倒干净后，再装满待测液体，测出总质量为m 3，则待测液体的密度为______（请用字母表示，已知水的密度为ρ水）；若在装待测液体时没有装满，会使测量的密度结果_____（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。

【答案】砝码 游码 2.6 小于 3121

--m m m m ρ?水 偏小 【解析】

【详解】

(1)[1]根据天平的使用规则，待测物应放在天平的左盘上，砝码应放在天平的右盘上，所以测量时应将砝码放在天平的右盘内；

(2)[2]若加减砝码天平仍不平衡，则应该调节游码使天平平衡；

(3)[3]从图甲可以看到，石块的质量是

20g 20g 10g 2g 52g m =+++=

石块的体积是

380ml -60ml 20ml 20cm V ===

那么该石块的密度是

3352g 2.6g/cm 20cm

m V ρ=== [4]如果本实验中系着石块的线比较粗，那么所测得的石块体积会偏大，计算得出的石块密度会偏小，即测量的密度结果小于真实值；

(4)[5]这个空瓶装满水时，这些水的质量是

21-m m m =水

这个空瓶的容积是

21-m m m V V ρρ==

=水水容水水

可知待测液体的质量是 31-m m m =液

待测液体的密度是

3121--m m m V m m ρρ==?液液水

容 [6]若在装待测液体时没有装满，所测量的质量是正常的，但是测量的体积会比实际体积偏大，那么根据m V

ρ=可知，测量的密度会偏小。

7．如图 所示，这是小强同学设计的测牛奶密度的操作示意图：

（1）把天平放在水平桌面上，将___________移至标尺左端零刻度线处，指针位置如图甲所示。要使横梁平衡，应向______调节平衡螺母；

（2）由图 A 、B ，小强测得牛奶的质量 m ＝________g ，牛奶的体积 V ＝______ cm 3； （3）根据图乙中步骤，小强计算出牛奶的密度ρ＝_______kg/m 3；

（4）其实小强设计的实验步骤有明显的瑕疵，由于往量筒中倒牛奶时不可能倒尽，因此按他设计的步骤测出的牛奶密度值将______（选填“偏大”或“偏小”）；

（5）小强同学在实验中先测出空烧杯的质量m 1，倒入牛奶后测出其总质量m 2。在将牛奶倒入量筒的过程中，发现由于牛奶较多，无法全部倒完，他及时停止了操作。同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小强读出此时量筒中牛奶的体积V ，又加了一个 步骤，顺利得出了牛奶的密度。你认为增加的步骤是：______，请帮小强写出计算牛奶密度的表达式______。

【答案】游码 左 75 60 31.2510? 偏大 再测出烧杯和剩余牛奶的质量m 1

21m m m V V

ρ-=

=牛奶 【解析】

【分析】

【详解】 (1)[1][2]把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处；由图知，调节天平平衡时指针偏右，说明右侧质量较大，应向左调节平衡螺母；

(2)[3]根据天平的读数方法可知，烧杯的质量为

20g 10g 4g 34g m =++=杯，

烧杯和牛奶的总质量

100g 5g 4g 109g m =++=总，

所以牛奶的质量为

109g 34g 75g m m m =-=-=总杯；

[4]由量筒中液面所在的位置知，牛奶的体积

V ＝60mL =60 cm 3；

(3)[5]牛奶的密度

333375g 1.25g /cm 1.2510kg /m 60cm

m V ρ====?牛奶；

(4)[6]由于往量筒中倒牛奶时，烧杯壁会粘有少量牛奶，不能全部倒尽，致使测得牛奶的体

积偏小，根据密度公式

m

V

ρ=可知，质量不变，体积偏小，所以测出牛奶的密度偏大；(5)[7][8]在烧杯中倒入牛奶后，测出烧杯和牛奶的总质量m2，在将牛奶倒入量筒的过程中，发现由于牛奶较多，无法全部倒完，可以将杯中的牛奶倒入量筒中一部分，测得其体积V；再测出烧杯和剩余牛奶的质量m1，最后根据密度公式计算量筒中牛奶的密度，这样就减小了实验误差；牛奶密度的表达式为：

21

m m

m

V V

ρ

-

==

牛奶

。

8．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

3339.6g 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--===--。

9．在课外实践活动中，小明做了以下实验：

（1）将天平放在水平台上，游码移到标尺的最左端，发现指针如图甲所示，此时，为使天平平衡，应将平衡螺母向_____调节；

（2）将金属块放置天平的左盘，当右盘所加砝码和游码的位置如图乙所示，天平重新平衡，则金属块的质量是_____g 。

（3）用量简测金属块的体积如图丙所示，则金属块的密度是_____kg/m 3；

（4）实验后，小明发现使用的20g 砝码生锈了，由此导致测得的金属块密度会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变"）。

【答案】右 174 38.710? 偏小

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由图可知指针偏左，说明天平右端上翘，未处于平衡状态，为使天平平衡，应将平衡螺母向右调节；

(2)[2] 金属块的质量为

=100g+50g+20g+4g=174g m 金

(3)[3]由丙图得金属块的体积为

3=80mL-60mL=20mL=20cm V 金 金属块的密度为

3333

174g ==8.7g/cm 8.710kg/m 20cm m V ρ==?金金金 (4)[4]由于使用的20g 砝码生锈了，它的质量司机比20g 的大，可计算式只以20g 来算，因此测得的金属的质量偏小了，由于体积正常，所以由此导致测得的金属块密度会偏小。

10．小明准备测量一一只金属螺母的密度.

(1)把天平放在________桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节．

(2)测量中，天平平衡时所加砝码及游码位置如图乙，他继续测出金属螺母的体积为6cm3.螺母密度为 ________g/cm3.

(3) 若没有天平，想用丙图所示弹簧测力计测量该螺母的质量，他________(选填“能”或“不能”)测出该螺母的重力，理由是_____．

(4)小明又利用圆柱形玻璃杯、适量的水、细针和刻度尺，不用天平测量一木块的密度，请你将测量步骤补充完整：

①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0；

②___________________；

③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为h2；

④小木块密度的表达式：ρ木=__________(用测量的物理量和已知量的符号表示，水是密度用ρ水表示)

【答案】水平右 2.6 能见解析将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测

出杯中水的深度为h；h h

h h

-

-

０

２０

ρ水

【解析】

【分析】

【详解】

第一空．为避免误差，使用前应把天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，调节天平横梁平衡；

第二空．读图甲可知，指针偏左，说明左侧质量稍大，因此，应将平衡螺母向右侧移动；第三空．读图乙可知，零件的质量为：10g+5g+0.6 g=15.6g，

零件的体积为：V=6cm3，

零件的密度：ρ=m

V

=

15.6g

6cm3

=2.6g/cm3

第四空．用丙图所示弹簧测力计测量该螺母的质量能测出该螺母的重力，理由如下；

第五空．零件的质量m=15.6g=0.156kg,由G=mg得螺母的重力为G=0.156kg?10N/kg=1.56N,弹簧测力计的量程为0~5N，因此可以测量该螺母的质量能测出该螺母的重力，再由

G=mg求出螺母的质量；

实验步骤：

适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度h0.

第六空．将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h2；

第七空．因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水gV排，

设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为：V排=S(h?h0)，

所以G=F浮=ρ水gS(h?h0)，

木块的质量：m=G

g

=ρ水S(h?h0)，

当木块压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2.小木块的体积为：V=S(h2?h0)

小木块的密度：ρ=m

V

=

()

()

S h h

S h h

ρ-

-

０

水

２０

=

h h

h h

-

-

０

２０

ρ水.