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北京市2023年中考物理高频考点突破—特殊方法测密度实验(含解析)考试试卷

22023-03-04试卷答案121
北京市2023年中考物理高频考点突破—特殊方法测密度实验答案详解版1.左37.4测出小瓶

北京市2023年中考物理高频考点突破—特殊方法测密度实验答案详解版
1. 左 37.4 测出小瓶装满酱油后的总质量 1.08g/cm3
【详解】(1)[1]图甲中指针偏向分度盘的右侧,说明右侧质量偏大,因此,应将平衡螺母向左调节。
(2)[2][3][4]物体的质量等于砝码的总和加上游码的示数,小瓶装满水后的总质量为
由于无法直接测出一小瓶酱油的体积,利用水的密度这个条件可以间接测出一瓶酱油的体积,因此需要测出小瓶装满酱油后的总质量。由上可知,瓶中装满水后,水的质量为
酱油的质量为
酱油的体积等于水的体积
酱油的密度为
2. 0.067 CDBA
【详解】(1)[1]石块质量为
m=65g+2g=67g=0.067kg
(2)[2]间接测量石块的体积时,要使溢水杯溢出水的体积和石块的体积相等,测量溢水杯溢出水的顺序是:
①测出空小烧杯的质量m1;
②大烧杯、小烧杯按如图乙所示放置,把水倒进大烧杯中,让水面恰好到达溢水口;
③用细线系着石块,缓缓放入大烧杯中,大烧杯中的水部分溢进小烧杯;
④测量承接了溢出水的小烧杯总质量m2;
故正确的步骤顺序为CDBA。
(3)[3][4]溢出水的质量
m水=m2-m1
石块的体积
石块密度
3. ③①② 81.4 1.1×103 8.9
【详解】(1)[1]正确步骤应该先将待测液体倒入烧杯中,用天平测出烧杯和液体的总质量,再将烧杯中液体的一部分倒入量筒,测出这部分液体的体积,然后用天平测量烧杯和剩余液体的总质量。故正确顺序为③①②。
(2)[2]盘中砝码总质量为80g,游码示数为1.4g,故烧杯和液体总质量为81.4g。
[3]步骤①中倒出液体的体积为40mL,步骤②中剩余液体和烧杯的总质量为37.4g,根据密度公式可得
(3)[4]用细线固定饰品浸入水中后,饰品所受浮力等于烧杯对电子秤增加的压力,电子秤增加了30g,即压力增加了0.3N,所以根据浮力公式可得
解得,即饰品的体积为,饰品质量为267g,由密度公式可得
4. 测力计和金属块在竖直方向静止时读数 读数时视线正对刻度线 把A挂在测力计的挂钩上数出指针位置到零刻线之间的格数,取下A挂上金属块数出指针位置到零刻线之间的格数
【分析】使用弹簧测力计时,应观察弹簧测力计的量程及分度值,使用时不能测量超过量程的力;检查弹簧测力计的指针是否在零刻度处,若不在,应调零;根据和推导出计算金属块密度的表达式;使用测力计读数时,测力计和金属块在竖直方向静止时读数、读数时视线正对刻度线;弹簧测力的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比或者是在弹性限度内,弹簧所受的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。
【详解】[1]计算金属块的密度
[2]用测力计和细线测金属块重力G,在使用测力计读数时,测力计和金属块在竖直方向静止时读数。
[3]读数时视线正对刻度线。
[4]将测力计规范调零后,可以按照下面的方法测出金属块重力:把物体A挂在测力计的挂钩上,数出指针位置到零刻线之间有个格,取下物体A挂上金属块,数出指针位置到零刻线之间有个格。
[5]根据弹簧测力的原理,则有
故金属块重力。
5. 悬浮 右 111
【详解】(1)[1]花生米悬浮在盐水中,花生米的密度和盐水的密度相等。
(2)[2]用天平测量物体质量前,指针偏向左侧,说明天平的左端下沉,应向右移动平衡螺母。
(3)[3]由图可知
烧杯和盐水的质量为111g。
(5)[4]烧杯和剩余盐水的质量为58g,所以倒入量筒中盐水的质量为
倒入量筒中盐水的体积为
盐水的密度为
因为花生米悬浮的盐水中,花生米的密度和盐水的密度相等,所以花生米的密度为1.06×103kg/m3。
6. 1 ③ 1.5 3 小 AC
【详解】(1)[1]由图可知,物块的重力1.5N,物体在液体中弹簧测力计的示数1N。物块受到的浮力
F浮=G F=1.5N 1N=0.5N
根据公式F浮=ρ液gV排得
(2)[2]由F浮=G F和F浮=ρ液gV排可得
F=G ρ液gV排
F与ρ液图像与③符合
(3)[3]当密度为零时,物块受到的浮力为零,根据F浮=G F,弹簧测力计的示数等于物体重力,所以它的零刻度应标在1.5N处。
[4]物体的重力是15N,所以液体对物块产生的浮力最大不能超过1.5N,
根据公式F浮=ρ液gV排得
(4)[5]若物块未完全浸没,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排则物体受到的浮力偏小,弹簧测力计示数偏大,测得液体密度值将偏小。
(5)[6]要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度,应减少分度值,可以增大物块的质量同时减小物体密度,或质量不变、只换用密度比ρ0小的物体,故选AC。
7. 14 1.4×103
【详解】(1)[1]由图可知,量筒的分度值为2mL,由图甲可知
V1=50mL=50cm3
V2=64mL=64cm3
V3=60mL=60cm3
由步骤(1)(2)碗状橡皮泥漂浮于水面上,由漂浮条件可知
F浮=G=mg
由阿基米德原理可知
ρ水g(V2-V1)=mg
m=ρ水(V2-V1)=1.0×103kg/m3×(64cm3-50cm3)=14g
(4)[2]由图甲和丙可得橡皮泥的体积
V=V3-V1
所以橡皮泥的密度表达式
ρ=
(5)[3]将三个图的读数代入密度表达式可得,橡皮泥得密度
ρ==1.4×103kg/m3
8. 67 2.68 小于 小于
【详解】(1)①[1]根据天平的读数方法,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,即
③[2][3]加水把石块浸没,并在水面处做标记,接着取出石块,测得烧杯和水的总质量为m2=350g,再往烧杯中加水到标记处,再测量烧杯和水的总质量为m3=375g,加水的质量
m排=m3-m2=375g-350g=25g
由得石块的体积
石块的密度
由于步骤2中取出石块会带出水,测得B烧杯中水的体积偏小,导致所测水的体积偏大,在质量准确的情况下,根据可判断测得的石块密度小于真实值。
(2)③[4][5]由①②③可知,溢出水的重力
石块的体积
石块的质量
石块的密度

指针指在零刻线上方一点,实际的拉力大于弹簧测力计的示数,使得对重力测量结果偏小,设每次测量的都偏小,由①知可知分子、分母都减小,
由数学做差的思想比较大小可知,密度测量结果偏小。
9. 11.2 0.56 将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上,读出量筒示数V4 ρ水
【详解】(1)[1]游码对应的刻度值是1.2g,塑料球的质量
m=10g+1.2g=11.2g
塑料球的体积
V=V2-V3=46ml-26ml=20ml=20cm3
[2]塑料球的密度
ρ==0.56g/cm3
(3)①[3]若不用天平,利用浮力的方法求出塑料球的质量,让塑料球漂浮在图b的量筒中,记下水面到达的刻度V4;
②[4]塑料球的重力等于浮力等于塑料球排开水的重力,所以,塑料球的质量等于塑料球排开水的质量,所以塑料球的质量
m=(V4-V1)ρ水
塑料球的体积
V=V2-V3
ρ=ρ水
10. 将水桶放在人体秤上 悬吊并浸没在水中
【详解】(2) (3) (4) [1][2][3]由(1)测出金属线的质量为a;要测金属线的密度,还需测出金属线的体积,方法是:向水桶中倒入适量的水,将水桶放在人体秤上,记下示数为b;用细线系住整卷的金属导线,将其悬吊并浸没在水中,记下示数为c;金属线全部浸入水中,则金属线会受到浮力的作用,根据物体间力的作用是相互的,水给金属线一个向上的力,金属线就会给水一个向下的力,导致电子秤受到的压力增大,测出的质量增大,结合阿基米德原理可知,增大的质量等于排开水的质量
m排=c b
则金属线的体积即排开的水的体积为
V==
金属线的密度为
ρ===
金属导线的密度ρ=。
[4]在没有长度测量工具且不准整卷拆开金属线的前提下,要粗略测量处整卷金属线的长度,可从整卷导线中截取与自己身高h相等的一段导线,用人体秤测其质量记为m0,因为已经测出整卷金属线的质量为a,则金属线的长度
L=
整卷金属线的长度为L=。
11. 小于 等于
【详解】(3)[1]因为小瓶装满水漂浮在水面上,则知道小瓶与瓶内水的平均密度小于水的密度,所以小瓶的密度小于水的密度。
(5)[2]在步骤(4)中小瓶浸没在水中(不触碰烧杯底)受到的浮力为
由浮力公式得
瓶子的容积为
所以瓶子的体积为
小瓶材料的体积为。
[3]如果在测量瓶外体积过程中,小瓶中的液体没有灌满,瓶外体积(V排)跟瓶内液体体积多少无关,但只要保证小瓶浸没在水中(不触碰烧杯底)就可以了,然后测出瓶子的容积和质量,再利用密度公式计算小瓶密度,所以这样测出的小瓶材料的密度值等于实际密度值。
12. a 1
【详解】(1)[1]根据密度计的工作原理可知,所测液体密度越大,刻度的位置越偏下,故图a刻度的位置为1()的刻度线。
(2)[2]由于密度计在水和酒精中都处于漂浮状态,则,根据阿基米德原理可知:,所以则在水中和酒精中的之比为。
(3)[3]图乙中:,即

图丙中


由于液面正好与刻度线b相平,所以,①比②得
变形得

13. ρ酒=ρ水 见解析
【详解】[1][2]橡皮膜变平时水对橡皮膜向上的压强p水=ρ水gh1;酒精对橡皮膜向下的压强p酒=ρ酒gh2 , 此时p水=p酒 ,即
ρ水gh1=ρ酒gh2
变形得
ρ酒==ρ水
酒精密度的表达式为ρ酒=ρ水。
14. 20 0.5 50 2.5 相等 甲大
【详解】(1)[1]因为石块放入盛满水的溢水杯中,石块的体积就是溢出水的体积,所以小石块的体积V=20mL,即20cm3。
(2) [2]根据题意,由阿基米德原理得,石块所受的浮力等于图丙中溢出的水所受的重力;由漂浮条件得,石块所受的浮力等于小石块的重力,则小石块的重力等于图丙中溢出的水所受的重力,即
G石=m丙溢g=1.0g/cm3×50cm3×10N/kg=0.5N
小石块的重力为0.5N。
(3) [3]石块质量
m石===0.05kg=50g
小石块的质量为50g。
(4)[4]石块的密度
ρ= ==2.5g/cm3
石块的密度是2.5g/cm3。
(5)[5]由图知,三个容器中液面相等,即深度相同,根据p=ρgh知溢水杯杯底所受水的压强相等。
[6] 图甲中小石块沉底,溢水杯内增加的小石块重力大于此时溢出水的重力,所以放入石块后溢水杯对桌面的压力变大;图乙中空塑料杯漂浮,溢水杯内增加的空塑料杯的重力等于此时溢出水的重力;图丙中塑料杯漂浮,溢水杯内再增加小石块的重力等于此时再溢出水的重力,所以放入塑料杯后对桌面的压力不变,塑料杯中再放入石块,溢水杯对桌面的压力仍不变,故甲溢水杯对桌面的压力大。
15. 左 左 游码 等效替代法 不变
【详解】(1)[1]根据图甲所示,指针偏向右端,为使横梁在水平位置平衡,应将横梁上的平衡螺母向左端移动。
(2)[2][3]把矿石放在天平的左盘,砝码放在右盘,由镊子加减砝码,当加减最小砝码也不能使天平平衡时,应移动游码使天平平衡。
(4)[4]由AD步骤可知,倒入水的质量为
m水=m2-m1
此时水的体积
V水=
小石块的体积等于倒入水的体积,则
V=V水=
小石块密度
ρ=
(5)[5][6]实验中利用等效替代法来间接得到物体的体积;虽然石块从水中拿出时,上面沾有水,使得倒入水的质量偏大,但烧杯中水的总质量不变,测量的小石块体积不变,根据密度公式ρ=得到所测密度不变。
16. 游码 60 1.05×103 盐水和烧杯的总质量 偏大 取出的金属块沾有盐水,使得m2偏小,则m1﹣m2偏大,密度偏大
【详解】(1)[1]天平的调节原则:把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度处,调节横梁上的平衡螺母使指针指在分度盘的中央;
(3)[2]量筒中盐水的体积V=60ml=60cm3;
(4)[3]由图可知烧杯和剩余牛奶的总质量为212g;V盐水=60cm3
(5)②[4]从天平上取下烧杯,将金属块从烧杯中取出,用天平测出盐水和烧杯的总质量m2;
③[5]金属块刚好浸没在盐水中时,金属块排开盐水的体积等于金属块的体积,即V排=V,金属块受到的浮力为
﹣﹣﹣﹣﹣①
因为金属块没有接触烧杯底和侧壁,所以金属块受到的浮力等于烧杯对天平的压力的变化量,金属块受到的浮力
﹣﹣﹣﹣②,
联立①②知盐水的密度为:
④[6][7]取出的金属块沾有盐水,使得m2偏小,则m1﹣m2偏大,密度偏大.
17. 水平 左 39 15 偏大 鹅卵石上粘有水,使得测量的质量偏大
【详解】(1)[1][2]天平使用前要放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,右边偏重,小华应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡;
(2)[3]天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,即:
(3)[4]鹅卵石的体积为:
[5]鹅卵石的密度为:
(4)[6][7]若实验中若将(2)(3)顺序对换,先测体积,体积准确;再测量质量,由于鹅卵石上粘有水,使得测量的质量偏大,由可知测量值偏大;
(5)[8]由①②可得,排开水的质量为
由阿基米德原理可知,鹅卵石受到的浮力:
[9]由得,排开水的体积:
则鹅卵石的体积:
由①③可得,鹅卵石的质量:
所以鹅卵石的密度:
18. 8 64 8×103 偏大
【详解】(2)[1]排开水的质量
m排=108g-100g=8g,
工艺品的体积为
V=V排水==8cm3;
(3)[2]工艺品的质量为
m=50g+10g+4g=64g;
(4)[3]工艺品的密度为
ρ==8g/cm3=8×103kg/m3;
[4]将工艺品从水中取出,放在托盘上测量质量时,工艺品表面沾有水,导致测量的质量数值偏大,由公式ρ=可以看出,体积一定时,密度偏大.
19. 没有将游码拨至标尺左端零刻度线处 72 30 2.4×103 偏小 将挂好的石块浸没在烧杯中的水里,测得弹簧测力计的拉力为F
【详解】第一空.小明把天平放在水平桌面上后,应先将游码归零,再调节平衡螺母,使天平平衡.
第二空.由图可知,游码标尺分度值为0.2g,示数为2g,两个砝码为50g和20g,则石块的质量为m=50g+20g+2g=72g.
第三空.由步骤可知,倒出的超过标记处的水的体积就为石块的体积,计算出这些水的体积即是石块的体积.原来烧杯和水的总质量为103g,则石块和原来水的总质量为103g+72g=175g;倒出水后烧杯、水 、石块全部的质量为145g,则倒出的水的质量为175g-145g=30g,则倒出水的体积为:
V水===30cm3,
即石块的体积为V=V水=30cm3.
第四空.通过计算得出石块的密度为:
==2.4g/cm3=2.4×103kg/m3.
第五空.若b操作中倒出水后,水面低于标记处,说明倒出的水过多,则计算出倒出的水的质量偏大,进而计算出倒出的水的体积偏大,即石块体积偏大,根据,则最终计算的石块密度偏小.
第六空.第一步,用弹簧测力计测得石块的重力为G,根据G=mg即可计算石块的质量m;第二步,将挂好的石块浸没在烧杯中的水里,测得弹簧测力计的拉力为F,根据称重法测浮力,即可计算石块浸没时受到的浮力大小,再根据阿基米德原理即可计算石块排开水的体积.因石块浸没,所以石块体积就等于石块浸没时排开水的体积.再根据即可计算石块的密度.所以② 步骤为:将挂好的石块浸没在烧杯中的水里,测得弹簧测力计的拉力为F.
第七空.石块的质量为:
m=,
石块的浮力为:

石块体积等于石块排开水的体积,为:
V==,
石块密度为:
==.
20. = = 标记处 水
【详解】第二空.小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,根据浮沉条件可知,F浮=G萝.
第二空.小萝卜放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排=V萝,
第三空.由题知,为测量小萝卜的体积,将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至标记处为止,
设茶杯的底面积为S,此时白酒的体积V=Sh0,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2,即白酒和小萝卜的总体积为V总=S h2,
则小萝卜的体积为V萝=V总-V= S h2- Sh0=S(h2-h0);
第四空.将小萝卜轻轻地放入水中静止后,水深由h0升到h1,则小萝卜排开水的体积V排水=S(h1- h0),又 G萝=F浮=水gV排=水g S(h1- h0); 小萝卜的质量:m萝===水 S(h1- h0);
小萝卜的密度表达式:=== 水.北京市2023年中考物理高频考点突破—特殊方法测密度实验原卷版
1.小敏用天平、小瓶子和足量的水测量酱油密度:
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针位置如图甲所示,则应将平衡螺母向 ______ 调(选填“左”或“右”);
(2)请帮助他把实验步骤补充完整:
a.测出空瓶子的质量;
b.测出小瓶装满水后的总质量,如图乙所示,则______ g;
c.测出 __________________ ,记为;
d.计算出酱油的密度______ 。
2.为了测出某一小石块的密度,小高使用天平、大烧杯、小烧杯和水(密度为)。
(1)测量石块的质量:当天平平衡时如图甲所示,则石块的质量____kg
(2)小高测量石块体积的操作步骤如下:
A.测量承接了溢出水的小烧杯的总质量;
B.用细绳系着石块缓缓放入大烧杯中大烧杯中部分水溢进小烧杯;
C.测出空小烧杯的质量;
D.大烧杯小烧杯按如图乙所示放置把水倒进大烧杯中,让水面恰好到达溢水口;
请你写出正确的步骤顺序________。
(3)小石块的体积____,密度____,(用已知量和测量量表示)。
3.小明利用托盘天平和量筒测量某种液体的密度。
(1)调节天平平衡后,测量步骤如图所示,正确的操作顺序是______(填序号)。
①将烧杯中液体的一部分倒入量筒,测出这部分液体的体积。
②用天平测量烧杯和剩余液体的总质量。
③将待测液体倒入烧杯中,用天平测出烧杯和液体的总质量。
(2)由图③可知烧杯和液体的总质量为____g;根据图中的数据计算出液体的密度是____kg/m3。
(3)小明回家后,想了解家里买的金属纪念品是什么材料。他找到家里的电子秤,称出纪念品的质量是267g。又借助细线、水、玻璃杯,测出了纪念品的体积,她的实验操作步骤如图甲、乙所示。则纪念品的密度是____g/cm3。
4.甲、乙两组同学做测量金属块重力和密度实验,每组提供的器材有测力计、量筒、烧杯、水、金属块和细线。
甲组同学的实验:
a.观察测力计的量程和分度值,并规范调零;
b.用测力计和细线测出金属块重力G;
c.用量筒、水和细线测量并计算出金属块的体积V;
d.计算金属块的密度ρ=_____;
写出步骤b中,使用测力计读数时,有哪些注意事项?_____,_____;(写出两点)
乙组同学发现本组的测力计量程未知,刻度板上数字都已磨损,但刻度线清晰。他们借助一个质量为m0的物体A,仍用该测力计测出了金属块的重力。已知物体A和金属块的重力均不超测力计量程。写出他们将测力计规范调零后,测出金属块重力的方法及表达式。
方法_____,表达式_____。
5.小华同学想测量一粒花生米的密度,实验过程如下:
(1)选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的烧杯中,花生米下沉到杯底,往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌,直至观察到花生米处于__________状态,随即停止加盐,此时花生米密度与盐水密度相等;
(2)用天平测量质量前,发现指针位置如图所示,则应将横梁右端的平衡螺母往__________(选填“左”或“右”)调节;
(3)取出花生米,用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量,如图所示,为__________g;
(4)将烧杯中的盐水一部分盐水倒入量筒中,如图所示;
(5)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量为58g,通过公式计算出盐水的密度即可知花生米的密度,本实验中花生米的密度为__________kg/m3(结果保留两位小数)。
6.在综合实践活动中,小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度,已知物块的体积是50cm3,图1、2中物块均处于静止状态,弹簧测力计示数如图所示,g取10N/kg。
(1)图2中,烧杯中液体的密度为____________g/cm3。
(2)小明对本实验原理进行了进一步分析,从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图3中的图线_________(选填“①”、“②”或“③”)。
(3)根据上述结论,小明对弹簧测力计刻度进行重新标度,将图2装置改装成一个密度秤,它的零刻度应标在_________N处,用它测量时,待测液体密度ρ液应不超过_________g/cm3。
(4)用此密度秤测量时,若物块未完全漫没,则测得液体密度值将偏____________。
(5)原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0,将原物块更换为下列哪些物块后,可以提高该密度秤测量液体密度时的精确度 你选择的是:__________。
A.质量为m0、密度比ρ0小的物块B.质量为m0,密度比ρ0大的物块
C.质量比m0大面密度比小的物块D.体积比V0小的物块
7.小明利用量筒和水测量不溶于水的橡皮泥的密度。下图是整个实验的操作情景,请你帮他将下列实验过程及分析补充完整。
(1)如图甲所示,在量筒中装适量的水,测出水面对应的刻度值V1;
(2)如图乙所示,把橡皮泥捏成碗状,小心放入量筒,其漂浮在水面上,测出此时液面对应的刻度值V2,根据漂浮原理可求出橡皮泥的质量m=________g;(填写具体数值)
(3)如图丙所示,再把橡皮泥团成球,放入量筒,其沉入水底,测出此时水面对应的刻度值V3;
(4)橡皮泥的密度表达式为:ρ=________________(用ρ水和测量量的符号表示)
(5)上图是整个实验的操作情景,由图中读数可算出橡皮泥的密度是________kg/m3。(填写具体数值)
8.小明和小红在物理实验室准备测量一石块的密度, 他们各自选用器材并设计测量方案进行测量。
(1)小明选用天平和烧杯测石块的密度,他的测量方案是∶
①先用天平测出石块的质量,天平平衡时如图所示,石块的质量m1=_____g;
②然后将石块放入烧杯中,加水把石块浸没,并在水面处做标记,接着取出石块,测得烧杯和水的总质量为m2=350g;
③最后再往烧杯中加水到标记处,再测量烧杯和水的总质量为m3=375g,则石块的密度为_____g/cm3,由于步骤2中取出石块会带出水,这会导致测出的石块密度_____真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2) 小红选用弹簧测力计和瓶子测量石块的密度,她的测量方案是∶
①用弹簧测力计测量出石块的重力为G1;
①用一瓶子装满水,随后用瓶盖盖上瓶口,用弹簧测力计测出瓶子总重力为G2;
③打开瓶盖,将石块放入瓶中,水不再溢出后盖。上瓶盖,用抹布擦干外壁的水,再次测量瓶子的总重力为G3。
已知水的密度为ρ水,则石块的密度表达式为_____;小红实验完成后才发现弹簧测力计没有调零,指针指在零刻线上方一点,则重力的测量结果_____(填“大于”“小于”或“等于”)实际重力。
9.小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。于是小刚设计了以下实验步骤
A.用天平测量塑料球的质量,天平平衡时如图a所示,记录塑料球质量为m;
B.把适量的水倒进量筒中如图b所示,记录此时水的体积为;
C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图c所示,记录此时量筒的示数为;
D.把小铁块单独放入水中静止时如图d所示,记录此时量筒的示数为;
E.利用密度公式计算出结果。
根据上述实验过程,回答下列问题:
(1)实验中使用天平测出塑料球的质量______g,计算出塑料球的密度______;
(2)实验拓展:
①实验中若不用天平,只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度。请你写出这个操作步骤: _________;
②根据你补充的步骤,推导计算塑料球密度的表达式_____。(用字母表示,水的密度为)。
10.现有一卷粗细均匀的金属线(导线铭牌标签已无),为测该金属线密度和长度,请你利用高精度人体秤(量程满足实验要求)、水桶和一些细线。完成实验:
(一)密度测量:
(1)将人体秤放在水平地面上,按下电源开关,观察到示数为零,此时将整卷的金属线放在人体秤上,记下示数为a;
(2)向水桶中倒入适量的水, _____ ,记下示数为b;
(3)用细线系住整卷的金属导线,将其 _____ ,记下示数为c;
(4)用记录的数据表示金属导线的密度:ρ= _____ 。(水的密度用ρ水表示);
(二)长度测量:
在没有长度测量工具且不准整卷拆开金属线的前提下,请你开动脑筋,利用现有条件想办法粗略测量处整卷金属线的长度,并写出其结果表达式 _____ 。
11.在学完浮力知识后,小刚找到了一个小瓶子(如图中所示),他想利用弹簧测力计、水、细线、塑料薄膜(质量和体积均不计)、烧杯等器材,测出这个小瓶材料的密度。小刚的测量过程如下:
(1)用弹簧测力计测出小瓶的重力G1;
(2)在小瓶中灌满水,用塑料薄膜封住瓶口,用弹簧测力计测出小瓶和瓶中水的总重为G2;
(3)把这个装满水的小瓶放入装有水的烧杯中,小刚发现小瓶漂在水面,则小瓶材料的密度_______水的密度(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)小刚将瓶中的水倒掉,在瓶中灌满另一种液体,用塑料薄膜封住瓶口后,将瓶放入水中,发现小瓶沉底。小刚从水中取出小瓶,将外壁上的水擦干,用弹簧测力计测出小瓶和瓶中液体的总重为G3。接着将弹簧测力计下的小瓶浸没在水中(不触碰烧杯底),此时弹簧测力计的示数为F。
(5)利用以上测出的数据,可以求出小瓶材料的体积___________(用已测出的量和已知量表示,水的密度为),再利用公式,就可以求出小瓶材料的密度。如果在测量过程中,小瓶中的液体没有灌满(小瓶仍能浸没在水中),则测出的小瓶材料的密度值________(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际密度值。
12.科学社团的同学们进行了各种特殊方法测量的展示活动,下面就是他们设计的一个实验:小军同学把一矿泉水瓶底剪掉,瓶盖拧紧并吊一重物可以做成一个简易密度计,其重力。在水中漂浮时液面对应瓶上的某一刻度线,此处可标记为1(),在酒精中液面对应另一刻度线处,此处可标记为0.8( ),则:
(1)1()的刻度线位置是 _____ (选填“a”或“b”)处;
(2)两次操作中,简易密度计在水中和酒精中的之比是 _____ ;
(3)如果在甲图瓶中放入一物体后液面正好与刻度线b相平,如图丙所示,则物体重力为 _____ N,这样可以把密度计改装成一个测量重力的工具。
13.张涛同学学习了压强知识后,利用一杯水,一块橡皮膜,细线,一支两端开口的玻璃管,一把刻度尺测出了酒精的密度。实验步骤如下:
(1)先在玻璃管一端扎上橡皮薄膜(如图a),然后将有橡皮薄膜的一端浸入水中,测出深度h1(如图b);
(2)在玻璃管中加入酒精,直到橡皮膜变平,测出管内酒精到管底橡皮膜的高度h2(如图c)。
请推导出酒精密度的表达式,ρ酒= __________________ (用已知量、测量量表示,比如水的密度用ρ水表示)。推导过程:______(测量量用字母表示,推导过程要有必要的文字说明)
14.为了测量小石块的密度,某学校物理学习小组的同学设计了如下实验:
器材:溢水杯、空塑料杯、烧杯、量筒和水
实验步骤:先将溢水杯中注满水,然后将小石块浸没水中,此时溢出的水的体积为20mL,如图甲所示。将小石块取出,让空塑料杯漂浮于溢水杯中后,将溢水杯中再次注满水,如图乙所示。将小石块放入塑料杯中,塑料杯仍漂浮于水面上,测得此过程溢出的水的体积为50mL,如图丙所示。(g取10N/kg)请回答下列问题:
(1)小石块的体积为_______________cm3;
(2)小石块的重力为_______________N;
(3)小石块的质量为______________g;
(4)小石块的密度为_______________g/cm3;
(5)图甲、图乙和图丙三个相比,溢水杯杯底所受水的压强是_____________;溢水杯对桌面的压力是_________。(选填“甲大”或“乙大”或“丙大”或“相等”)
15.小军在上山游玩时捡到了一块矿石,已知水的密度为,他在缺少量筒的情况下完成了对矿石密度的测量。
(1)天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,应向_____(填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至横梁平衡;
(2)把矿石放在天平的_____盘,然后向另一托盘加减砝码,当加减最小的砝码不能使天平平衡时,再移动_____,直到天平再次平衡,记下矿石的质量为;
(3)接下来,他按照下图的步骤进行了矿石体积的测量:
A.往烧杯中加入适量的水,用天平称得烧杯和水的总质量
B.把小石块浸没在烧杯中的水中,水面上升,在水面位置做上标记
C.取出小石块
D.往烧杯中加水,直到水面与标记相平,再测出此时烧杯和水的总质量为
(4)计算出矿石密度的表达式为_____(用本题中的物理量符号表示);
(5)用此方法进行体积测量的过程中,利用的物理研究方法是_____,若取出小石块时带出一些水,对小石块密度测量的影响是_____(选“偏大”“偏小”“不变”)。
16.物理实验课上,某小组配制了一杯盐水,利用天平和量筒测量这杯盐水的密度,实验过程如下:
(1)将天平放在水平桌面上,将_____调至标尺左端的零刻度线处,并调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处.
(2)用天平测出烧杯和杯中盐水的总质量为275g.
(3)将烧杯中盐水的一部分倒入量筒中,如图甲所示,量筒中盐水的体积为_____cm3.
(4)用天平测出烧杯中剩余的盐水和烧杯的总质量如图乙所示,通过计算得出盐水的密度为_____kg/m3.
(5)做完该实验后,组内的同学又想到了一个测量盐水密度的方法.他向老师借来了已知体积为V的金属块,还有细线,借助调平的天平(有砝码)测出了盐水密度.他的实验步骤如下:
①把装有适量盐水的烧杯置于天平托盘中,用细线拴着金属块使其浸没在盐水中(不碰触烧杯底部和侧壁,烧杯中无盐水溢出),用天平测出此时质量为m1.
②从天平上取下烧杯,将金属块从烧杯中取出,用天平测出_____m2.
③盐水密度的表达式为ρ盐水=_____(用字母表示).
④测出盐水的密度与真实值相比_____(填“偏大”、“偏小”或“不变” ),其原因是_____.
17.今年清明小长假期间,小华在南滨路江边游玩时,捡到一小块鹅卵石.他想知道鹅卵石的密度,就利用托盘天平和量筒对这块鹅卵石进行了如下测量:
(1)小华把天平放在_______桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,小华应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡;
(2)小华把鹅卵石放在天平的左盘进行测量,当天平再次平衡时,右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则这块鹅卵石的质量m石=________g;
(3)小华用细线拴好鹅卵石,把它浸没在盛有适量水的量筒中,水面位置如图乙所示,则鹅卵石的体积V石=_______cm ,鹅卵石的密度ρ石=_______kg/m3;
(4)此实验过程中若将(2)(3)顺序对换,则所测得的密度将_______(选填“偏大”或“偏小”).原因是_________________;
(5)小华做完实验后,发现不用量筒也能测出鹅卵石的密度,具体实验步骤为:
①向烧杯中装入适量的水,置于天平上,天平平衡时的读数为m1;
②用细线将鹅卵石拴住,手向上拉住细线的另一端,使之浸没在上述烧杯的水中(鹅卵石不触杯壁和杯底,水不外溢),天平平衡时的读数为m2;
③将鹅卵石缓慢沉入烧杯底部,放开细线,天平平衡时的读数为m3;
④鹅卵石受到的浮力F石=___________,鹅卵石的密度为ρ石=____________(两空均用所测的物理量m1、 m2、 m3、ρ水、g表示).
18.用天平、细线、烧杯和水测定某实心工艺品的密度,实验过程如下:
(1)往烧杯中倒入适量的水,用调平的天平测出烧杯和水的总质量为100g;
(2)用细线将工艺品拴好并浸没在水中,但没有触及杯底(如图1所示),在右盘中增加砝码并移动游码,当天平平衡后,得出质量为108g,则工艺品的体积为_____cm3;
(3)从烧杯中取出工艺品,用天平单独测量其质量,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图2所示,则工艺品的质量为_____g;
(4)工艺品的密度为_____kg/m3.小钧测量的工艺品密度比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”).
19.老师鼓励小明和小红利用桌子上现有的器材:天平、砝码、烧杯、足量的水、胶头滴管测量石块的密度,他们经过思考,进行如下的实验操作:
(1)小明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 .在烧杯中装适量水, 并在水面的位置做好标记,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. 石块的体积为__________cm3;
d.通过计算得出石块的密度为_________kg/m3.
(4)实验结束后,他们进行讨论 :若b操作中倒出水后,水面低于标记处 ,这样的情况下测出石块的密度值将_________(选填“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,测得石块的重力为G;
② _____________________;
(6)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).
20.小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验.
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮____G萝(选填“>”、“<”或“=”).
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排________V萝(选填“>”、“<”或“=”).
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔.具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至____为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2.
(4)水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝=____.