力学之密度的测量压轴题(附解析)
一、选择题
1.(2014·沈阳)密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是
A.1kg冰与1kg水的密度相等
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造
D.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大
【答案】B
考点:密度
2.(2014·本溪)“水是生命之源”,下列描述水的各物理量之间关系的图象正确的是( )
【答案】ACD
考点: 密度及其特性;密度与温度;重力与质量的关系;比热容。
26
3.(2014·青海)如图所示,是甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图像,设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙。则ρ甲、ρ乙的关系是
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲ρ乙 D.无法确定
【答案】C
【解析】
试题分析:液体内部压强计算公式为p=ρgh,其中g是常量,当液体深度一定时,压强与液体密度成正比。观察下图可见,当甲、乙两种液体深度都为h1时,p甲>p乙,故ρ甲>ρ乙,C选项符合题意,选填C。
考点:液体内部压强计算公式为p=ρgh应用;图像信息获取与应用。
4.(2014·柳州)“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制的迄今为止世界上最“轻”的材料,其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料,能承受1400℃的高温,而密度只有3kg/m3.己知某飞机采用密度为6×103kg/m3高强度合金材料制造,需要合金1.2×105kg,若采用“全碳气凝胶”代替合金材料,需要“全碳气凝胶”的质量( )
A.
6kg
B.
60kg
C.
600kg
D.
6000kg
【答案】B
【解析】
试题分析:全碳气凝胶的密度是高强度合金材料的两千分之一,在体积相同的情况下,气凝胶的
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质量是合金材料的两千分之一,所以全碳气凝胶的质量是60kg。正确的选择是B。
考点:密度的应用
5.(2014·乌鲁木齐)降雪量是用一定面积的雪化成水后的高度来衡量的,一场大雪后,小华用刻度尺测出水平地面雪的厚度为180mm,然后他脚使劲将雪踏实,测出脚踩出的雪坑的深度为165mm,这场大雪的降雪量为( )
A.345mm B.180mm C.165mm D.15mm
【答案】D
【解析】
试题分析:松软的雪的厚度为180mm,踩实后,雪坑深165mm,则雪的厚度为180mm-165mm=15mm,此时雪的密度接近水的密度,所以化成水后的深度也约为15mm,则降雪量为15mm。
考点:物理量的估测
6.(2014·温州)小明将试剂瓶中的部分蒸馏水到入量筒后(如图),试剂瓶中剩余的部分蒸馏水和量筒中的蒸馏水相比,一定相同的是( )
A.体积 B.质量 C.重力 D.密度
【答案】D
【解析】
试题分析:由题意知,小明把蒸馏水从试剂瓶中倒入量筒中一部分,也就是把蒸馏水分为两部分,其中两部分一定相同的是水的特性,而在体积、质量、重力、密度几个选项中只有密度为物质水的特性不变,所以答案选D。
考点:物质的特性
7.(2014·桂林)小明有一正立方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像,如图乙所示。则该金属块的密度约为:
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A. 2.7×103㎏/m3 B. 3.1×103㎏/m3 C. 3.5×103㎏/m3 D. 4.4×103㎏/m3
【答案】C
【解析】
试题分析:从图像可知,金属块的重力是0.35N,金属块的质量是0.035kg。金属块完全浸没在水中时,拉力的示数为0.25N,金属块受到的浮力是0.1N。
金属块的体积,
金属块的密度。
正确的选择是D。
考点:浮力 密度
8.(2014·巴中)如图所示,O为杠杆MN的支点,OM:ON=3:4,物块A和B分别挂在M、N两端,杠杆恰好平衡,已知物块A、B的体积之比为2:1,则A、B两物体物质的密度之比是( )
A. 3:2 B. 4:3 C. 2:3 D. 3:4
【答案】C
【解析】
试题分析:由杠杆平衡条件知:F1L1=F2L2,即GA•OM=GB•ON,可得mAg•OM=mBg•ON,整理得mA•OM=mB•ON,ρAVA•OM=ρBVB•ON;整理;答案选C
考点:杠杆的平衡
9.(2014·河南)a、b两种物质的质量和体积关系图像如图所示,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中.放手稳定后( )
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A.甲漂浮,甲受浮力大 B.乙漂浮,乙受浮力大
C.甲漂浮,乙受浮力大 D.乙漂浮,甲受浮力大
【答案】 D
【解析】
试题分析:由图可知,甲的密度为,乙的密度为,根据物体的浮沉条件可知,当物体的密度大于液体的密度时,浸没在液体中的物体会下沉,当物体的密度小于液体的密度时,浸没在液体中的物体会上浮至漂浮状态,所以甲下沉,乙漂浮,AC错误;甲下沉,根据阿基米德原理可知甲受到的浮力为,乙漂浮,所以,由于甲乙的体积相等,,所以,B错误,D正确,选择D。
考点:物体的浮沉条件 密度大小比较 阿基米德原理
10.(2014·济宁)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是( )
A.在水中受到的浮力为2N
B.质量为3kg
C.体积为10cm3
D.密度为3.0×103kg/m3
26
【答案】D
【解析】
试题分析:同一物体浸没在水和酒精中,排开液体的体积相等,由阿基米德原理可知:,即:,解得:G=3N;因此,
A.物体在水中时,物体所受的浮力为:,A选项错误;
B.物体的质量为:,B选项错误;
C.物体的体积为:,C选项错误;
D.物体的密度为:,D选项正确;本题答案选D.
考点:密度公式的应用;阿基米德原理;重力.
11.(2013·岳阳)有一体积为30cm3的均匀固体,用天平测得它的质量为237g则( )
A. 用天平测质量时,固体应放在天平右盘
B. 此固体的密度为7.9g/cm3
C. 把此固体截去一半,剩余部分密度减小
D. 只改变此固体形状,它的质量减少
【答案】B
【解析】
试题分析:A用天平测质量时,固体应放在天平的左盘,故A不正确;
B、此固体的密度ρ==7.9g/cm3,故B正确;
C、物质的密度与物体质量的多少无关,故C不正确;
D、物体的质量与物体的形状、状态、空间位置无关,故D不正确.
考点:密度的计算;天平的使用;密度及其特性
12.(2013·庆阳)如图所示的是A、B两种物质的质量m与体积V的关系图像。由图像可知,A、B两种物质的密度ρA、ρB和水的密度ρ水之间的关系是 ( )
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A.ρB>ρ水>ρA B.ρB>ρA>ρ水
C.ρA>ρ水>ρB D.ρ水>ρA>ρB
【答案】C
【解析】如图所示的是A,B两种物质的质量m与体积V的关系图象,当体积V=20cm3时A的质量是30g;B的质量是5g,由知ρA>ρ水;ρB <ρ水;
【考点】密度的计算;密度及其特性.
13.(2012·威海)在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是( )
A. F甲>F乙>F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙 B. F甲<F乙<F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙
C. F甲=F乙=F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙 D. F甲=F乙=F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙
【答案】C
【解析】
试题分析:∵木棍漂浮,∴F浮=G,∴在三种液体中受到的浮力相等,∵F浮=ρgV排,V排丙>V排乙>V排甲,
∴ρ丙<ρ乙<ρ甲.
故选C
考点:阿基米德原理
二、填空题
1.(2014·铜仁)为了测量某种金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量.当天平平衡时,放在右盘中的砧码和游码的位置如图所示,则金属块的质量为 g,然后用量筒测得金属块的体积为5cm3
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,则该金属块的密度为 kg/m3.若将该金属块截去一半后,则剩余金属块的密度将 (选填“变大”,“变小”,“不变”).
【答案】39;7.8×103;不变.
【解析】
试题分析:天平测量物体的质量时,物体的质量等于砝码的质量和游码对应刻度之和m=5g+10g+20g+4g=39g;因此金属块的密度=7.8g/cm3=7.8×103kg/m3;密度是物质本身的一种属性,与物质种类有关,不随物质质量和体积的变化而变化.
考点: 密度的测量
2.(2014·淮安)用托盘天平和量筒测量小石块的密度,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置,如图甲所示,则小石块质量是 g;现将小石块浸没到图乙所示量筒里的水中,液面升至46ml,则其体积是 cm3,密度为 g/cm3.
【答案】54.4;16;3.4.
【解析】
试题分析:图甲中砝码的质量为50g,游码位于4g-5g之间,天平的分度值为0.2g,石块的质量m=50g+4.4g=54.4g;图乙中水的体积为30cm3,石块的体积V=46cm3﹣30cm3=16cm3,石块的密度.
考点: 测量小石块的密度
3.(2014·赤峰)水平桌面上的两个相同容器中装有甲、乙两种液体,小亮将调好的微小压强计探头放入同一深度处时,U形管的液面差情况如图所示,则在甲乙两种液体中, 液体密度较大.
26
【答案】乙.
【解析】
试题分析:影响液体内部压强大小与深度和液体的密度有关,如图压强计的探头在两液体中的深度是相同的,甲U形管中液面的高度差小于乙的高度差,说明乙中的压强更大,故根据p=ρgh可以判断乙液体的密度更大.
考点:探究液体压强的特点实验.
4.(2014·无锡)如图是a,b两种不同物质质量和体积的关系图象,则a,b两种物质密度之比为 ,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为 .
【答案】2:1;2:1.
【解析】
试题分析:从m-v图像可以看出,当两种物质的体积相同时,它们的质量之比为2:1,所以它们的密度之比为2:1。两个圆柱体的质量相等,它们对地面的压力也相等。a、b两种物质的密度之比为2:1,在质量相等的情况下,体积之比为1:2,所以甲是由a物质制成,乙是由b物质制成。两个圆柱体高度相同,底面积之比就是1:2。在压力相同的情况下,压强与受力面积成反比,甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为2:1。
考点:密度 压强
5.(2014·株洲)净含量为350mL(lmL=1×10﹣6m3)的瓶装饮用纯净水的质量为 kg.若将其放入冰箱冷藏,温度降低了20℃,则水放出的热量为 J.已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃).
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【答案】0.35;29400.
【解析】
试题分析:(1)水的体积,
将密度公式变形,得到水的质量。
(2)水的质量是0.35kg,水降低的温度是20℃,水放出的热量。
考点:密度 比热容
6.(2014·镇江)如图是用天平正确测量盛水烧杯质量的场景,已知干燥的空烧杯质量为19.4g,则烧杯中水的质量为 g,若每个水分子质量为3×10﹣23g,则烧杯中的水含有 个水分子,将这些水分子沿一条直线紧密排列,长度将达7.2×1014m,可绕地球赤道约1800万圈,据此可得水分子直径为 m.
【答案】54;18×1024;4×10﹣10
【解析】
试题分析: (1)如图砝码的质量为70g,标尺上的分度值为0.2g示数3.4g,烧杯和水的质量为:
m总=50g+20g+3.4g=73.4g,水的质量为:m=m总﹣m0=73.4g﹣19.4g=54g.
(2)水的分子个数:n==1.8×1024个,直径D==4×10﹣10m;
考点: 质量、天平的使用
7.(2014·自贡)将一重为4.0N的金属筒容器,开口向上放入水中,有三分之一的体积露出水面.如在筒内装入100cm3的某种液体后,金属筒有的体积没在水中,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,则金属筒的容积是 m3(筒壁厚度不计),装入金属筒内液体的密度是 kg/m3.
【答案】6×10﹣4;1.5×103.
【解析】
试题分析:(1)金属筒漂浮,,金属桶排开水的体积。金属桶的容积。
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(2)装入液体后的浮力,
装入液体后的浮力等于金属筒重力加上液体重力,所以液体的重力,
筒内液体的密度。
考点:浮力
8.(2014·桂林)小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中,静止时,如图所示,从观察到的现象可以判断:ρ甲 ρ乙;若该密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙,则m甲 m乙 (该题两空均选填“<”“=”或“>”)。
【答案】 V乙,即乙排开水的体积比本身的体积还大,可见,这是不可能的;故甲是部分浸入,而乙是全部浸没的,则甲是漂浮物体,对于甲而言,漂浮,则:F甲=G甲=ρ甲gV甲;对于乙而言,沉底,则:F乙=ρ水gV乙;二式相除得
,即,故ρ甲=0.6ρ水=0.6×103 kg/m3。
【考点】密度与物体的浮沉条件。
13.(2012·徐州)测量大米密度时,小华发现米粒间有空隙,若把空隙的体积也算作大米的体积将使密度的测量结果偏 .于是,她用一个饮料瓶装满水,拧上盖子,用天平测出总质量为143g.又测出48g大米,放入瓶中,擦干溢出的水,再测这时的总质量。天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图所示,则总质量为 g。由此可以算出这种大米的密度为 kg/m3.
【答案】小,151,1.2×103
【解析】本题涉及的知识是密度。根据密度公式,大米的体积偏大,密度偏小;由图可知,天平显示的质量为151 g;加入48g大米后,瓶中水的质量为151 g-48g=103g,溢出水的质量为143g-103g=40 g,溢出水的体积为,48g大米的体积等于溢出水的体积为40cm3,大米的密度为
26
三、实验题
1.(2014·安顺)在探究“物体的质量与体积之间的关系”时,小明同学把收集到的数据填入下表.但他漏填了第二次测量的质量和体积,其质量和体积的读数如图所示.
实验
次数
测量
对象
质量(g)
体积
(cm3)
质量/体积(g/cm3)
1
铁块1
46.8
6
7.80
2
铁块2
3
铁块3
156
20
7.80
4
塑块1
7.5
6
1.25
5
塑块2
12.5
10
1.25
6
塑块3
25
20
1.25
(1)请你帮他完成表格中漏填的三个数据: 、 、 ;
(2)分析表格中的数据,写出可得出的结论: .(写一个即可)
(3)小明与其他同学交流后,发现从表中的数据可以看出:由同种物质组成的不同物体其质量与体积之间存在一个关系,请写出此关系.
【答案】(1)78;10;7.8;(2)同种物质,其质量与体积的比值相等;(3)质量与体积的关系式:.
【解析】
试题分析:由图示可知,砝码的质量为50g+20g+5g=75g,标尺上的示数为3g,铁块的质量:m=75g+3g=78g,
没放铁块时水的体积为20cm3,放入铁块后水和铁块的体积为30cm3,铁块的体积:V=30cm3﹣20cm3=10cm3;
质量与体积的比值:=7.8g/cm3;
26
(2)由表中数据可以得出结论:同种物质,其质量与体积的比值相等;或:不同物质,其质量与体积的比值一般不同;体积相同的不同物质,其质量一般不同;同种物质,体积和质量成正比,体积越大,质量越大.
(3)由表中实验数据可知,同种物质,其质量与体积的比值相等,质量与体积的关系式:
考点:探究“物体的质量与体积之间的关系”
2.(2014·十堰)小明用天平、小玻璃杯和水测量食用油的密度(水的密度为ρ水),实验步骤如下:
A.将天平放在水平桌面上,分度盘指针如图所示.接下来应该:先将游码移到标尺 刻度线处,并调节 ,使天平平衡;
B.用天平测出空玻璃杯的质量为m0;
C.用记号笔在玻璃杯上做一个标记,向玻璃杯内加水到标记处,用天平测出水和杯的总质量为m1;
D.将杯内的水全部倒出,并用干抹布擦干,向玻璃杯内加入 ,用天平测出 .
(1)在上面横线上将步骤补充完整,用规定符号表示所测物理量.
(2)食用油密度的表达式(用所测物理量的符号表示)为:ρ油= .
【答案】(1)零,平衡螺母,食用油到标记处,油和杯的总质量m2;(2).
【解析】
试题分析:(1)A.将天平放在水平桌面上,分度盘指针向右偏.接下来的操作是:先将游码移到标尺零刻度线处,并调节平衡螺母,使天平平衡;
B.用天平测出空玻璃杯的质量为m0;
C.用记号笔在玻璃杯上做一个标记,向玻璃杯内加水到标记处,用天平测出水和杯的总质量为m1;
D.将杯内的水全部倒出,并用干抹布擦干,向玻璃杯内加入食用油到标记处,用天平测出油和杯的总质量m2.此时水与油的体积相同。
(2)m水=m1﹣m0
根据得:
玻璃杯内油的质量:m油=m2﹣m0
玻璃杯内油的密度:
26
考点:液体的密度测量实验.
3.(2014·抚州)很多同学都喜欢玩橡皮泥,是因为橡皮泥容易捏成各种形状,小萍和小琴想知道橡皮泥的密度到底有多大,她们决定去实验室测一下.实验室老师给她们提供了以下器材:天平(含砝码)、量筒、量杯、水等.
(1)小萍的方案:利用天平和量筒来测量橡皮泥的密度
实验原理:
主要实验步骤:
①用已调好的天平测出一块大小合适的橡皮泥的质量m(如图甲所示);
②向量筒中倒入适量的水,读出水的体积V0=18cm3;
③将橡皮泥浸没在量筒内的水中,读出水面所对应的刻度V;(如图乙所示)
④计算出橡皮泥的体积V;
⑤算出橡皮泥的密度ρ.
请将表格中的数据补充完整:
橡皮泥的质量
m/g
水的体积
V0/cm3
橡皮泥和水的总体积V1/cm3
橡皮泥的体积
V/cm3
橡皮泥的密度
ρ/g•cm﹣3
18
(2)小琴认为:不用天平,只用量杯(如图丙)和水也可以测出橡皮泥的密度.实验步骤如下:
①取适量水倒入量杯.读出水的体积为v2;
②将橡皮泥捏成船形,放入量杯,使其漂浮在水面,读出水面所对应的刻度为V3,计算橡皮泥的质量m= ;(水的密度用表示)
③取出橡皮泥.将它捏成实心体.放入量杯.使它沉人水中.读出水面所对应的刻度为v4.算出橡皮泥的体积V;
④计算橡皮泥的密度.
(3)请你仔细观察图中的量筒和量杯,发现了什么? .由此判断,谁的测量结果误差更大些? .
26
【答案】(1)50 12 1.8;(2)ρ水(V3﹣V2);(3)量筒的上下口径相同,因此刻度均匀,量杯上下口径不同,因此刻度不均匀;量杯.
【解析】
试题分析:(1)读图可得,标尺的分度值为0.2g,橡皮泥的质量m=20g+1.6g=21.6g;
橡皮泥的体积V=30cm3﹣18cm3=12cm3,
橡皮泥的密度:
表格如下:
橡皮泥的质量
m/g
水的体积
V0/cm3
橡皮泥和水的总体积V1/cm3
橡皮泥的体积
V/cm3
橡皮泥的密度
ρ/g•cm﹣3
21.6
18
30
12
1.8
(2)橡皮泥的重力为:
G=ρg(V4﹣V2),漂浮于水面上所受浮力F=ρ水g(V3﹣V2)
由漂浮原理知:F=G,即ρg(V4﹣V2)=ρ水g(V3﹣V2)
由G=mg得,橡皮泥的质量为:=ρ水(V3﹣V2),
橡皮泥的体积为:V4﹣V2,橡皮泥的密度为:=ρ水.
(3)量筒和量杯是测量体积的仪器.量筒的上下口径相同,因此刻度均匀,量杯上下口径不同,因此刻度不均匀.量杯越往上,口径越粗,同样的体积,上升的高度就越小,因此刻度越紧密,下面的刻度则越稀疏.刻度越稀疏,测量结果误差较大。
考点: 测量固体的密度
4.(2014·揭阳)在测矿石密度时,选用了天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水等器材进行实验:
(1)在调节天平时,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调(选填 “左”或“右”)。
(2)用调节好的天平秤小矿石的质量。天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则被测物体的质量是 g;量筒量出小矿石的体积如图丙所示,体积为 cm3,则小矿石的密度ρ= kg/m3。
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(3)小帆准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度。
①如图甲所示,用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为 N。
② 将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在 作用下被紧紧压在烧杯底部,如图乙所示。向烧杯中倒入适量的水,将木块放入水中后,用弹簧测力计将木块全部拉入水中,如图丙所示,此时弹簧测力计示数为0.4N .
③如果不计摩擦和绳重,图丙所示的木块受到的浮力,为 N,木块的密度为 kg/m3.
【答案】(1)左(2)62,20,3.1×103 (3)0.6,大气压,1,0.6×103
【解析】
试题分析:(1)如图甲,指针向右偏转,要使天平平衡,应向右调节平衡螺母;
(2)天平标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上所对应的刻度值为2g,砝码的质量为60g,所以被测物体的质量是60g+2g=62g,小矿石的体积为60cm3-40cm3=20 cm3,矿石的密度= 3.1×103kg/m3。
(3)①弹簧测力计的分度值为0.2N,木块在空气中的重力为0.6N;
② 将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘内的气压小与外界气压,吸盘在
大气压作用下被紧紧压在烧杯底部;
③如果不计摩擦和绳重,图丙所示的木块受到竖直向下的重力和拉力,还有竖直向上的浮力的作用,
26
受到的浮力;由于物体浸没在水中,木块的体积
木块的质量
木块的密度
考点: 密度的测量
5.(2014·辽阳)小阳学习了密度知识后,在实验室用托盘天平、量筒、细线和水等器材,测量一小块雨花石的密度:
(1)①将天平放在水平的桌面上,把游码拨到标尺的 处,调节天平平衡.
②将雨花石放在天平的左盘中,向右盘中添加砝码并调节 ,天平恢复平衡时,游码位置和盘中砝码如图甲所示,雨花石的质量为 g.
③在量筒中倒入30mL的水,将雨花石浸没在量筒中,水面位置如图乙所示,雨花石体积为 cm3,则雨花石的密度为 kg/m3.
(2)小阳放学回家,看到妈妈在包饺子,他忽然想面粉的密度有多大呢?于是他找来一个圆柱形的平底小玻璃瓶、刻度尺、大碗和水,便很快测出了面粉的密度.请你将他的实验步骤补充完整:
①在玻璃瓶内装入适量的面粉,轻轻振动,使其表面 ,测出面粉的高度h1;
②将装有面粉的玻璃瓶放入装有适量水的大碗中,使其竖直漂浮,测出玻璃瓶浸入水中的深度h2;
③将面粉倒出,把玻璃瓶放入装水的大碗中,仍竖直漂浮,测出玻璃瓶浸入水中的深度h3;
④面粉密度表达式ρ面粉= (水的密度用ρ水表示).
⑤实验中发现玻璃瓶中的面粉很难倒净,这会导致所测的密度值 (选填“偏大”或“偏小”).
【答案】(1)①0刻线;②游码;27.4;③10;2.74×103;(2)①水平;④•ρ水;⑤偏小.
【解析】
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试题分析: (1)①将天平放在水平的桌面上,把游码拨到标尺的 0刻线处,调节天平平衡.
②将雨花石放在天平的左盘中,向右盘中添加砝码,此时应采取移动游码方法使天平平衡.
雨花石的质量m=20g+5g+2.4g=27.4g,③由图乙可知,量筒中液体的凹液面的底部与40mL刻度线相平,所以雨花石瓷片的体积:V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3.
(2)①在玻璃瓶内装入适量的面粉,轻轻振动,使其表面水平,测出面粉的高度h1;
玻璃瓶是薄壁容器,所以面粉的体积为圆柱体的底面积乘以高,设圆柱体的底面积为S,液体的体积V=Sh1.
②当试管中倒入某液体,试管和液体受到的总浮力等于试管此时排开水的重力,所以G'+G=F浮=ρ水gSh2,
③将面粉倒出,把玻璃瓶放入装水的大碗中,仍竖直漂浮,测出玻璃瓶浸入水中的深度h3;
玻璃瓶漂浮在水面上,玻璃瓶受到的浮力等于试管排开水的重力,所以G'=F'浮=ρ水gSh3,
G=ρ水gS(h2﹣h3),所以面粉的质量m=ρ水V=ρ水S(h2﹣h3)。
④面粉的密度=•ρ水.
⑤实验中发现玻璃瓶中的面粉很难倒净,则求得的面粉的质量偏小,由可得,导致所测的密度值偏小.
考点:测量固体的密度
6.(2014·常州)2014年5月,考古学家在长城板厂峪段修复过程中,发现泥土烧制的象棋子,小明和小华在参观考察过程中,因地制宜,尽力用可乐瓶、小口径量筒(口径比象棋子小)、水以及常见生活材料,各自测的象棋子的密度.
请选择其中一种方法算出象棋子的密度.(两种都做,以第一种为准)
方法一:
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①把吸管一端水平插入可乐瓶侧壁,另一端开口朝下,往可乐瓶里缓缓倒水,直至水面升到吸管水瓶端口,将空的量筒正放在吸管下端开口处.
②把一泡沫块轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面.
③用细线拴住像棋子轻轻放入可乐瓶,象棋子下沉至瓶底.
④取出像棋子并轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块儿和象棋子漂浮在水面.
方法二:
①往可乐瓶内装适量水,另外在量筒内装一些水.
②用保鲜薄膜(质量不计)包住象棋子,轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面,在可乐评侧壁水面处做记号A.
③取出保鲜薄膜和象棋子,把量筒内的水缓缓倒入可乐瓶直至瓶内水面上升至记号A.
④用细线拴住像棋子并放入可乐瓶,象棋子下沉至瓶子底,在可乐瓶侧壁水面处做记号B.
⑤取出象棋子,把量筒内的水缓缓倒入可乐瓶直至瓶内水面上升至记号B.
实验数据如图所示,g取10N/kg,问:
(1)你选择方法 进行计算.
(2)象棋子的密度为多大?
【答案】(1)一;(2)象棋子的密度为2×103kg/m3.
【解析】
试题分析:方法一
泡沫排开水的体积:V排1=10ml=10cm3=1×10-5m3,由于泡沫漂浮,泡沫受到的的重力等于浮力:
G泡=F泡浮=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-5m3=0.1N,泡沫和象棋子一起排开水的体积:
V排2=50ml=50cm3=5×10-5m3,由于泡沫和象棋子一起漂浮,故
G泡+G象=F浮(泡+象)=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N
所以象棋子的重力:G象= F浮(泡+象)﹣G泡=0.5N﹣0.1N=0.4N,
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由G=mg可得,象棋子的质量:,
象棋子的体积:V象=30ml﹣10ml=20ml=20cm3=2×10﹣5m3,
象棋子的密度:
方法二
象棋排开水的体积为:V排=80ml﹣40ml=40ml=40cm3=4×10﹣5m3,
由于象棋子漂浮,象棋子的重力:G象=F象浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N,
象棋子的体积:V象=40ml﹣20ml=20ml=20cm3=2×10﹣5m3,
由G=mg可得,象棋子的质量:,
象棋子的体积:V象=40ml﹣20ml=20ml=20cm3=2×10﹣5m3,
象棋子的密度:.
考点: 测量物体密度的方法
7.(2014·南通)如图所示,为测量某种液体的密度,小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作:
a、将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1;
b、读出量筒中待测液体的体积V2;
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F2.
(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在 .
(2)为了较准确地测量液体的密度,图中合理的操作顺序应为 (填对应字母代号).
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(3)小石块浸没在待测液体中时,排开液体的重为G= .
(4)待测液体的密度可表示为ρ液= .
(5)小华还算出了小石块的密度,其表达式为ρ石= .
【答案】(1)0刻度线;(2)c、a、b;(3)ρ水Vg;(4);(5)
【解析】
试题分析: (1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否对准0刻度线,如有偏差,需要调零.
(2)为了较准确地测量液体的密度,图中合理的操作顺序应为:
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数G.
a、将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1;
b、读出量筒中待测液体的体积V2;
(3)小石块浸没在待测液体中时,V排=V石块,由阿基米德原理可知,排开液体的重为G排=m排g=ρ水Vg,
(4)石块全浸入水中受到水的浮力,F浮=F2﹣F1,V排=V石块=V2﹣V1,
由F浮=ρ液gV排可得
(5)石块的质量m=,小石块浸没在待测液体中时,V排=V石块=V2﹣V1,
小石块的密度.
考点: 测量液体的密度
8.(2014·本溪)小文和小红想测石块的密度,发现桌上的器材有: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:
(l)小文把天平放在水平桌面上,调节平衡螺母,使天平平衡。小红认为此操作有误,错误是 。
(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.把烧杯中装适量水,并在水面的位置做好标记,并用天平测出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,求出石块的体积为 cm3,石块的密度为 kg/m3。
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(4)实验结束后,他们进行讨论:若b操作中倒出水后,水面低于标记处,这样的情况下测出的密度值将 (填“偏大”或“偏小”)。
(5)在这个实验中,若把天平换成另一种测量工具——弹簧测力计,利用其余部分器材,也可以测出石块的密度。请完成实验操作的步骤,并写出石块密度的表达式。
实验步骤①用细线把石块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,测得 。
② 。
③石块密度的表达式: (用所测物理量的字母表示,水的密度为ρ水)。
【答案】(1)没有将游码拨至标尺左端零位 (2)72g (3)30 2.4×103 (4)偏小 (5)石块的重力为G 将挂好的石块浸没在烧杯的水里,测得弹簧测力计的拉力为F 石块密度表达式
【解析】
试题分析:(1)调节天平时应先将游码拨至标尺左端零位,故错误是:没有将游码拨至标尺左端零位 (2)石块的质量为50g+20g+2g=72g (3)烧杯和剩余水的质量为:145g-72g=73g,减少水的质量为:103g-73g=30g 石块的体积等于减少水的体积为:,石块密度为: (4)若b操作中倒出水后,水面低于标记处,则石块的体积小于减少水的体积,测出的密度值将偏小 (5)石块的重力为G 将挂好的石块浸没在烧杯的水里,测得弹簧测力计的拉力为F 由得:,石块密度表达式为:
考点:天平的使用;密度计算;实验步骤设计。
9.(2014·绥化)小明想知道牛奶的密度,在实验室进行了下面的探究活动.
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(1)小明根据所学知识进行了如下实验步骤:①用已调好的天平测量出空烧杯的质量m1=20g;②取适量牛奶作为样品倒入烧杯,用天平测量烧杯和牛奶的总质量m2;砝码和游码在标尺上的位置如图;③将烧杯中的牛奶倒入量筒中,读出量筒中牛奶的体积V.则牛奶样品的质量m= g,密度ρ= g/cm3.
(2)小明用这种方法测出牛奶密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”).
(3)现要求更精确的测理牛奶密度,请你只在步骤②的基础上完成实验(只写步骤).
A. ;
B. .
【答案】(1)33;1.1;(2)偏大;(3)将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒中,读出牛奶的体积;用天平测出烧杯和剩余牛奶的质量.
考点:测量液体的密度
10.(2013·宿迁)用托盘天平和量筒测定小矿石的密度.
(1)调节天平时,天平应置于水平桌面上,先将游码移到
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,指针静止时的位置如图甲所示.为使天平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)天平调平后,将小矿石放在左盘,右盘中所加砝码以及游码位置如图乙,由此可知,小矿石的质量为 g;
(3)先在量筒中倒人20mL的水,然后将小矿石浸没在水中,此时水面如图丙所示眼睛应该在 (选填“A”“B”或“C”)位置再次读取水的体积,根据观测结果可知该小矿石的体积为 cm3,密度为 g/cm3.
【答案】(1)左端零刻度线;(2)16.4;(3)B;10;1.64
考点:固体的密度测量实验
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