1、中考物理 （湖南专用） 专题四 质量与密度 考点一 质量和密度的概念 A组组 2020年湖南中考题组年湖南中考题组 1.(2020湖南湘西,3,3分)小妍同学将手中一瓶矿泉水喝掉一半后,剩余水的密度大小( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定 答案答案 C 矿泉水被喝掉一半后,质量和体积都变为原来的一半,质量与体积的比值不变,即密度保持不 变,故C正确,A、B、D错误。故选C。 2.(2020湖南郴州,9,2分)处处留心皆学问,生活处处皆物理。下列生活现象与物理原理相符的是( ) A.用泡沫塑料做表演场景中的“滚石”泡沫塑料密度小 B.用塑料做电源插座外壳塑料导电能力强 C.冬天,自
2、来水管容易胀裂水热胀冷缩 D.自行车的轮胎上刻有凹凸不平的花纹减小摩擦 答案答案 A 泡沫塑料的密度小,相同体积时,泡沫塑料制成的“石头”质量小,重力小,砸在人身上,对人的 伤害比较小,故A正确。塑料是绝缘体,用塑料做电源插座外壳,是因为塑料导电能力弱,故B错误;冬天气 温低于0 时,自来水管中的水结冰,因为水结冰后质量不变,而冰的密度比水的密度小,所以冰的体积比 水的体积大,这样就会把自来水管撑裂,故C错误;自行车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是利用在压力一 定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。故选A。 1.(2020湖南湘潭,26,7分)如图甲、乙所示,用天平、量筒测量金属
3、块的密度。 (1)将天平放在水平工作台上,将游码移到标尺的 处,调节平衡螺母,使横梁平衡。 (2)将金属块放在天平左盘里,用镊子向右盘加减砝码并移动游码,当天平再次平衡时,右盘中所放砝码及 游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为 g。 考点二 质量和密度的测量 (3)将金属块用细线系好轻轻放入盛有40 mL水的量筒中,水面升高到如图乙所示的位置,金属块的体积 为 cm3,金属块的密度为 g/cm3。 (4)利用弹簧测力计、烧杯和水,也可以测量出此金属块的密度,如图丙、丁所示。将金属块挂在弹簧测 力计下端的挂钩上,测出金属块的重力为G,再将金属块浸没在装有水的烧杯中,读出此时弹簧测力计示
4、数为F。已知水的密度为水,重力与质量的比值为g,则金属块质量为 ,体积为 ,密度为 (三空均用已知量的字母表示)。 答案答案 (1)零刻度线 (2)62 (3)20 3.1 (4) 水 G g -G F g 水 - G G F 解析解析 (1)用天平称量物体质量前,先将天平放在水平工作台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平 衡螺母使天平的横梁水平平衡。 (2)金属块的质量为:m=50 g+10 g+2 g=62 g。 (3)金属块的体积为:V=60 mL-40 mL=20 mL=20 cm3 金属块的密度为:=3.1 g/cm3。 (4)金属块质量为:m= 金属块浸没在水中受到的浮力:F浮
5、=G-F 金属块的体积:V=V排= 金属块的密度:= 水。 m V 3 62g 20cm G g F g 浮 水 -G F g 水 m V - G g G F g 水 - G G F 2.(2020湖南益阳,24,8分)小亮学了密度知识后,用天平和量筒来测量一块漂亮的鹅卵石的密度。 (1)将天平放在水平桌面上,如图甲所示。调节该天平平衡时,首先应该 ; (2)调节天平平衡后,测得鹅卵石的质量如图乙所示,则质量为 ; (3)用细线拴住鹅卵石放入盛有适量水的量筒中测体积时,发现鹅卵石上附着有气泡。为了排除气泡,你 采用的方法是 (写出一种方法即可),之后测得鹅卵石的体积为16 cm3; (4)通过
6、计算得到鹅卵石的密度为 g/cm3。 答案答案 (1)游码归零 (2)41.6 (3)多次来回拉动细线使鹅卵石在水中上下运动 (4)2.6 解析解析 (1)天平放在水平桌面上,首先游码归零,然后再调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡。 (2)鹅卵石的质量:m=20 g+20 g+1.6 g=41.6 g。 (3)用细线拴住鹅卵石放入盛有适量水的量筒中测体积时,发现鹅卵石上附着有气泡。为了排除气泡,多 次来回拉动细线使鹅卵石在水中上下运动,使气泡排出。 (4)鹅卵石的密度:=2.6 g/cm3。 m V 3 41.6g 16cm 1.(2020湖南常德,12,3分)一个钢瓶内装有密度为6 kg/m3
7、的氧气,某次抢救新冠病人用去了其质量的三分 之一,钢瓶内剩余氧气的密度为( ) A.6 kg/m3 B.4 kg/m3 C.3 kg/m3 D.2 kg/m3 考点三 密度知识的应用 答案答案 B 钢瓶内剩余氧气的体积与使用之前的体积一样,质量变为原来的,由=可知,钢瓶内剩余 氧气的密度变为原来的,即=0=6 kg/m3=4 kg/m3,故选B。 2 3 m V 2 3 2 3 2 3 2.(2020湖南娄底,21,8分)在湄江地质公园进行研学活动时,小明捡到一块形状怪异的小化石,为测量小化 石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案: (1)用天平称出小化石的质量。天平平衡后,右盘中砝码和游码
8、的位置如图甲所示,小化石的质量为 g。 (2)用量筒和水测量小化石体积,“先往量筒中倒入适量的水”,其中“适量”的确切含义是: ;小化石和水的总体积不能超过量筒量程。 (3)小化石放入量筒前后的情况,如图乙所示(忽略细线的体积),小化石的密度是 g/cm3。 (4)若小明先测出小化石的体积,将小化石从量筒中取出,然后用天平称出其质量,求出小化石的密度。这 样测出小化石的密度将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 答案答案 (1)74 (2)水不能太少,要能浸没小化石 (3)3.7 (4)偏大 解析解析 (1)小化石的质量m=50 g+20 g+4 g=74 g。 (2)量筒中倒入适量的水有两
9、层含义:水不能太少,要能浸没小化石;水不能太多,小化石浸没后,水面 不能超过量筒最大测量值。 (3)由乙图可知,小化石的体积为V=V排水=40 cm3-20 cm3=20 cm3,则小化石的密度=3.7 g/cm3。 (4)若先测体积,再测质量时小化石上粘有水,使得测量的质量偏大,而测得的体积准确,根据=可知,测 得小化石的密度值将会偏大。 m V 3 74g 20cm m V 1.(2019湖南湘西,5,3分)一个物体的质量为54 g,体积为20 cm3,它的密度是( ) A.0.8103 kg/m3 B.2.7103 kg/m3 C.0.37103 kg/m3 D.2.7104 kg/m3
10、 考点一 质量和密度的概念 B组组 20162019年湖南中考题组年湖南中考题组 答案答案 B 依题意可知m=54 g,V=20 cm3,可得=2.7 g/cm3=2.7103 kg/m3。 m V 3 54g 20cm 思路分析思路分析 已知物体的质量和体积,用密度公式直接求出即可。 2.(2018湖南邵阳,10,2分)如图所示是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采 用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是( ) A. 密度小 B. 弹性小 C. 体积小 D. 硬度小 答案答案 A 我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。 “极
11、轻”表示体积一定时,材料的质量非常小,也就是密度很小,所以这种材料的优点是密度小。故 选A。 思路分析思路分析 根据=可知,一定体积的物体,密度越小,质量越小,据此分析即可解答。 m V 3.(2017湖南益阳,13,4分)一件200 kg的冰雕作品熔化成水后其质量为 kg,体积是 m3。 (水的密度为1.0103 kg/m3) 答案答案 200 0.2 解析解析 冰熔化成水,状态变化,但质量不变,所以200 kg的冰雕作品熔化成水后其质量:m水=m冰=200 kg; 由=得水的体积:V水=0.2 m3。 m V m 水 水 33 200kg 1 10 kg/m 1.(2019湖南湘潭,16,
12、2分)用托盘天平测物体质量前,调节横梁平衡时,发现指针指在如图所示位置,这时 应该( ) A.将左端平衡螺母向右旋进一些 B.将右端平衡螺母向左旋进一些 C.将右端平衡螺母向右旋出一些 D.将游码向右移动 考点二 质量和密度的测量 答案答案 B 调节横梁平衡时发现指针偏向分度盘右侧,说明天平左侧较轻,故应该将左端的平衡螺母向 左旋出一些,或将右端的平衡螺母向左旋进一些。故选B。 2.(2016湖南邵阳,15,2分)小花同学利用天平和量杯测量某种液体的密度时,记录实验的数据如下表。这 种液体的密度和空量杯的质量分别是( ) 液体与量杯的质量m/g 30 50 70 液体的体积V/cm3 10 3
13、0 50 A.3.0103 kg/m3 10 g B.1.7103 kg/m3 10 g C.1.4103 kg/m3 20 g D.1.0103 kg/m3 20 g 答案答案 D 由表中数据可知,液体的体积每增加20 cm3,质量就增加20 g,说明20 cm3的这种液体的质量为 20 g,则液体密度为=1 g/cm3=1.0103 kg/m3,再看第一组数据,当量杯内液体为10 cm3时,液体 与量杯的总质量为30 g,则空量杯的质量应该为m杯=m总-m液=m总-V液=30 g-1 g/cm310 cm3=20 g,故选D。 m V 3 20g 20cm 易错警示易错警示 求密度时,质量
14、与体积必须相对应,题目中给的质量为液体与量杯总质量。 一题多解一题多解 利用m-V图像,图线与坐标轴交点的纵坐标值为量杯质量,图线的斜率大小表示液体密度的 大小。 3.(2019湖南永州,25,4分)小刚在实验室测量小石块的密度,先用调好的天平测小石块的质量。天平平衡 时,在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,小石块的质量m为 g。然后用量筒测量小石块的体 积,他将小石块用细线系好后放进盛有30 mL水的量筒中,小石块浸没在水中,水面升高,如图乙所示,该小 石块的体积V为 cm3,该小石块的密度为 g/cm3。将该小石块带到高山上去,该小石块的密度 为 kg/m3。 甲 乙 答案答案 54 2
15、0 2.7 2.7103 解析解析 由图甲可以知道小石块的质量m=50 g+4 g=54 g; 由图乙可知放入小石块后量筒的读数是50 mL,则小石块的体积V=50 mL-30 mL=20 mL=20 cm3; 小石块的密度=2.7 g/cm3; 密度是物质的一种特性,跟质量、体积、形状、位置无关,故小石块的密度=2.7 g/cm3=2.7103 kg/m3。 m V 3 54 g 20 cm 4.(2019湖南张家界,16,2分)用天平测量物体质量时,应将天平放在水平桌面,然后将游码移至标尺的 ,观察指针指示如图所示,要使天平平衡则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。 答案答案 零刻
16、度线 右 解析解析 天平调节的三个步骤: (1)把天平放在水平台上;(2)把游码放到标尺左端的零刻度线处;(3)调节横梁上的平衡螺母,使天平平衡 (指针指向分度盘的中线或左右摆动幅度相等)。 调平的方法:指针左偏,左盘下沉,将左端的平衡螺母往右调,或将右端的平衡螺母往右调;指针右偏,右盘 下沉,将左端的平衡螺母往左调,或将右端的平衡螺母往左调。 5.(2017湖南湘潭,27,8分)小聪用实验测量玻璃样品的密度,操作过程如下: (1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端 处,发现指针静止时指在如图甲所示位置,则应 将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节使天平平衡。 (2)把玻璃样品放在天平
17、的左盘,往右盘加减砝码,调节游码使天平重新平衡。右盘中砝码的质量及游码 在标尺上的位置如图乙所示,则样品的质量为 g。 (3)将适量的水倒入量筒内,如图丙,量筒内水的体积为 mL。用细线系住玻璃样品轻轻放入装水 的量筒内,如图丁,则玻璃样品的体积为 cm3。由此可得出玻璃样品的密度为 g/cm3。 (4)测得玻璃样品密度后,小聪又查阅了相关的资料,得知玻璃在熔化的过程中,要不断 (选填 “吸收”或“放出”)热量,没有固定的熔点,属于 (选填“晶体”或“非晶体”)。 答案答案 (1)零刻度线 左 (2)27 (3)30 10 2.7 (4)吸收 非晶体 解析解析 (1)调节天平平衡时,将天平放在
18、水平桌面上,然后先将游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平 衡螺母,调节平衡螺母时应该遵循:指针指在分度盘中央刻度线左边,平衡螺母右调,指针指在分度盘中 央刻度线右边,平衡螺母左调,简称“左偏右调,右偏左调”,图中指针指在中央刻度线右边,应向左调节 平衡螺母;(2)天平读数的时候是砝码质量加游码示数,图中砝码质量25 g,游码示数为2 g,一共27 g;(3)量 筒读数时视线要与液体凹液面相平,水的体积读数是30 mL,放入玻璃样品后体积为40 mL,玻璃样品的 体积V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3,玻璃样品的密度=2.7 g/cm3;(4)玻璃熔化的时候需要吸 收热量,玻
19、璃没有固定的熔点,所以是非晶体。 m V 3 27g 10cm 6.(2017湖南长沙,34,6分)为了帮助家人用盐水选种,小天从实验室借来了天平和量筒测量盐水的密度,他 进行了三次测量,以下是其中的一次测量过程: (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)用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,记录下烧杯和盐水的总质量为 g; (3)再将部分盐水倒入量筒中,量筒中盐水的体积如图丙所示;接下来小天称得烧杯和剩余盐水的质量为 25.6 g,则小天在这次实验中测得盐水的密度为 g/cm3。 答案答案 (1)右 (
20、2)69.6 (3)1.1 解析解析 (1)使用天平时,先将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻线处,发现指针偏左,应将平衡螺母向 右调节,直到平衡; (2)烧杯和盐水的总质量为 50 g+10 g+5 g+4.6 g=69.6 g; (3)量筒中盐水的体积为40 mL,烧杯和剩余盐水的质量为25.6 g,则量筒中盐水的质量为:69.6 g-25.6 g= 44 g,则小天在这次实验中测得盐水的密度为=1.1 g/cm3。 m V 3 44g 40 cm 解题关键解题关键 测量盐水密度的原理:=。 m V 7.(2018湖南岳阳,20,8分)用天平和量筒测量某品牌牛奶的密度。 (1)天平放在水平
21、台上,将游码移到零刻度线处,指针位置如图甲,应向 (选填“左”或“右”)调 节平衡螺母,直至横梁平衡; (2)往烧杯中倒入适量牛奶,测得烧杯和牛奶的总质量为106 g; (3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒,如图乙;再测出烧杯和剩余牛奶的质量,如图丙; (4)算出牛奶的密度为 g/cm3; (5)若操作第(3)步时,不慎将少量牛奶附着在量筒内壁上,测得的牛奶密度将会 (选填“偏 小”、“不变”或“偏大”); (6)两个相同的杯子分别装满水和牛奶,总质量较大的是装 的杯子。(水=1 g/cm3) 答案答案 (1)左 (4)1.1 (5)偏大 (6)牛奶 解析解析 (1)图甲中指针偏向右侧,平衡螺母应向
22、左侧调节;(4)量筒中牛奶的质量为m=106 g-62 g=44 g,量 筒中牛奶的密度=1.1 g/cm3;(5)将少量的牛奶附着在量筒内壁上,测得牛奶的体积偏小,牛奶 的质量一定,则所得密度偏大;(6)体积相同的两个杯子分别装满水和牛奶,牛奶密度较大,故装满牛奶的 杯子质量较大。 m V 3 44g 40cm 1.(2019湖南常德,21,4分)有一个饮料包装盒,上面标明容量500 mL,若饮料密度=0.9103 kg/m3,则它装满 该饮料的质量为 g;若饮料的比热容为4.0103 J/(kg ),则该饮料的温度升高5 需要吸收 J的热量。 考点三 密度知识的应用 答案答案 450 91
23、03 解析解析 饮料体积V=500 mL=500 cm3,饮料密度=0.9103 kg/m3=0.9 g/cm3,饮料比热容为4.0103 J/(kg ), 装满该饮料时饮料的质量m=V=0.9 g/cm3500 cm3=450 g=0.45 kg;该盒饮料的温度升高5 需要吸收的 热量Q=cmt=4.0103 J/(kg )0.45 kg5 =9103 J。 2.(2019湖南衡阳,28,4分)2019年5月1日,位于衡阳市境内衡山县花果山玻璃桥正式对外开放,为广大市民 提供了一个假日休闲好去处。桥面由若干块透明玻璃铺设而成,造型简洁美观。(g=10 N/kg) (1)设桥面上每块玻璃长4.
24、5 m,宽3 m,厚2 cm,质量为675 kg,求这种玻璃的密度。 (2)设某游客的质量为60 kg,他每只鞋底与桥面的接触面积约200 cm2,求他双脚站立在水平桥面时对桥 面的压强。 答案答案 (1)2.5103 kg/m3 (2)1.5104 Pa 解析解析 (1)根据题意知,玻璃的体积V=abh=4.5 m3 m0.02 m=0.27 m3, 玻璃的密度=2.5103 kg/m3。 (2)游客的重力G=mg=60 kg10 N/kg=600 N, 当游客站立在水平桥面上时,游客对水平桥面的压力F=G=600 N, 游客站立时与桥面的接触面积S=2200 cm2=400 cm2=410
25、-2 m2, 所以,游客站立时对水平桥面的压强p=1.5104 Pa。 m V 3 675kg 0.27m F S -22 600N 4 10 m 1.(2020山东青岛,4,2分)关于物质的密度,下列说法正确的是( ) A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变 B.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大 C.一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度变小 D.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大 考点一 质量和密度的概念 C组组 教师专用题组教师专用题组 答案答案 D 一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,体积不变,根据=可知,密度变小,A选项错;一 只气球受热膨胀后
26、,球内气体的质量不变,体积变大,密度变小,B选项错;一支粉笔用掉部分后,它的质量 和体积都变小,密度是粉笔的一种性质,故粉笔密度不变,C选项错;一块冰熔化成水后,它的体积变小,质 量不变,根据=可知,密度变大,D选项正确。故选D。 m V m V 2.(2017湖南湘潭,8,2分)目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,“轻”说 明“碳海绵”( ) A.密度小 B.体积小 C.硬度小 D.弹性小 答案答案 A 比同体积普通的海绵轻得多,“轻”指的是质量小,根据密度公式=可知,体积相同,质量小 的物质密度小,故选择A。 m V 4.(2016安徽,4,2分)2016年5月,科
27、学家又发现了9颗位于宜居带(适合生命存在的区域)的行星。若宜居带 中某颗行星的质量约为地球的6倍,体积约为地球的8倍,则它的密度与地球的密度之比约为 (行 星与地球均看做质量均匀分布的球体)。 答案答案 34 解析解析 1地=m1V地m地V1=68=34。 1 1 m V m V 地 地 3.(2017黑龙江哈尔滨,16,2分)在实验室,用天平能直接测量的物理量是( ) A.质量 B.体积 C.密度 D.力 答案答案 A 天平可以直接测量物体的质量,故选A。 考点二 质量和密度的测量 1.(2017北京,23,2分)(多选)在测量金属块密度的实验中,小明先将天平放在水平桌面上,将游码放到标尺
28、左端的零刻线处,调节平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡;小明将金属块放在调节好的天平左盘内, 改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,右盘中所放砝码及游码在标尺 上的位置如图甲所示;然后,小明将系好细线的金属块放入盛有50 mL水的量筒中,量筒中的水面升高到 如图乙所示的位置。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是 ( ) A.指针指在分度盘中央刻线处静止时,表明天平横梁在水平位置平衡了 B.金属块的质量为74 g C.金属块的体积为60 cm3 D.金属块的密度为7.4103 kg/m3 答案答案 ABD 天平横梁在水平位置平衡的标准是指针指在分度盘中央刻线
29、处静止或指针在中央刻线 两侧摆动幅度基本相同,所以A正确;天平右盘所加砝码总质量是70 g,而游码左侧所对的刻度是4 g,所以 金属块的质量是74 g,B正确;量筒中原来水的体积是50 mL,金属块浸没在量筒中的水中后,量筒中的水 面升高到60 mL处,所以金属块的体积为10 cm3,所以C错误;金属块的密度等于质量与体积的比,为7.4 g/cm3, 即7.4103 kg/m3,所以D正确。故选A、B、D。 2.(2019湖南益阳,19,4分)为确定某种矿石的密度,用天平测量出一小块矿石的质量为35.2 g。用量筒测 小块矿石的体积如图所示,该小块矿石的体积为 cm3。根据测量结果可知,该矿石
30、的密度为 g/cm3。 答案答案 10 3.52 解析解析 矿石的体积: V=V2-V1=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3。 矿石的密度=3.52 g/cm3。 m V 3 35.2g 10cm 思路分析思路分析 用量筒进行排水法测物体体积时(物体不吸水),物体的体积等于物体和水的总体积减去水的 体积;物体的密度等于物体的质量除物体的体积。 解题关键解题关键 关键要掌握量筒读数规则、固体密度的测量方法。 3.(2018陕西,26,4分)如图甲,利用定滑轮和两个完全相同的小桶,测量一块蓝田玉坠的密度。将玉坠放入 左侧小桶,向右侧小桶内逐渐加水至19.5 mL时,滑轮两侧平衡,则玉
31、坠的质量为 g。取下右侧小 桶置于水平桌面上,将玉坠浸没在水中如图乙所示,此时液面示数是 mL,玉坠的体积是 mL。由此可得到该玉坠的密度为 g/cm3。(水=1.0103 kg/m3) 甲 乙 答案答案 19.5 26 6.5 3 解析解析 题图甲中,右侧小桶内的水的质量为m=水V1=1 g/cm319.5 cm3=19.5 g,当滑轮两侧平衡时,滑轮左 侧的玉坠的重力等于滑轮右侧水的重力,即玉坠的质量等于水的质量。根据题图乙可知,小桶的分度值 为1 mL,读数为26 mL,即玉坠和水的总体积V2=26 mL,玉坠的体积为V玉=V2-V1=26 mL-19.5 mL=6.5 mL= 6.5
32、cm3,玉坠的密度玉=3 g/cm3。 m V 玉 玉 m V玉 3 19.5g 6.5cm 难点突破难点突破 测量密度的难点是测量物体的质量和物体的体积,本题设计实验的理念是把测物体质量转 化为测水的质量,又把测水的质量转化为测水的体积。 审题关键审题关键 “两个完全相同的小桶”“两侧平衡”隐含了玉坠的质量等于水的质量这一条件。 4.(2020广东,21,6分)受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为水)、油 性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示。实验步骤如下(请将步骤补充完整): 如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上
33、标记水 面的位置; 如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1; 如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2; 如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面 ,记下量筒中小玻璃 珠和剩余水的总体积V3。 完成下列填空(选用V1、V2、V3和水表示以下物理量): (1)小玻璃珠的总体积为V= 。 (2)小玻璃珠的总质量为m= 。 (3)小玻璃珠密度的表达式为= 。 (4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施: (示 例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。 答案答案 相平 (1)V2-V1 (2)水(V2-V3)
34、 (3) (4)换用分度值更小的量筒(合理即可) 23 21 (-) - V V V V 水 解析解析 (1)利用排水法,根据图乙和图丙,可知小玻璃珠的总体积为V=V2-V1;(2)如图丁,将量筒中的水慢慢 倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3,对比图甲 和图丁,都是漂浮,F浮=G物,又由于液和V排相同,由阿基米德原理F浮=液gV排可知F浮相等,则小玻璃珠的总质 量等于碗中水的质量,即m=m水=水V水=水(V2-V3);(3)小玻璃珠密度的表达式为=;(4)换用分 度值更小的量筒,可提高测量精度。 m V 23 21 (-) - V V V V
35、水 5.(2020江苏南京,22,5分)现有一瓶饮料,小明用托盘天平、烧杯和已知密度为0的金属块测出了饮料的 密度。 (1)将天平放在水平台面上,游码移至 ,调节平衡螺母,直至天平平衡。 (2)用天平测出金属块的质量m1,读数如图所示,为 g。 (3)把金属块放入空烧杯中,往烧杯中倒入适量饮料,使金属块浸没在饮料中,在烧杯液面位置做好标记。 测出此时瓶和饮料的总质量为m2。 (4)取出金属块,放在台面上。往烧杯中倒饮料,直至液面到达标记处,测出此时 的总质量为m3。 (5)= (用符号表示)。金属块取出时带走部分饮料,测量结果 (选填“偏大”“偏小” 或“不变”)。 答案答案 (1)标尺左端“
36、0”刻度线处 (2)82.4 (4)瓶和饮料 (5)0 偏大 23 1 -m m m 解析解析 (1)将天平放在水平台面上,需将游码移至标尺左端“0”刻度线处,方可调节平衡螺母。 (2)根据题图可知,砝码总质量为80 g,标尺上游码对应刻度为2.4 g,则金属块质量为82.4 g。 (4)由(3)可知,已经测出并记录饮料和瓶的总质量m2,将金属块从烧杯中取出,造成烧杯中液面下降,然后 往烧杯中倒饮料,直至液面到达标记处,瓶内饮料减少的质量即倒入烧杯补充的饮料质量,所以应测出此 时饮料和瓶的总质量m3。 (5)本实验用金属块的体积替代被测饮料的体积,即V饮料=V金属=,被测饮料的质量为倒入烧杯补
37、充的饮 料质量,可知,m饮料=m2-m3,饮料的密度=0;由于金属块取出时带走部分饮料,造成倒入烧杯补 充的饮料质量偏大,所以根据密度计算公式可知,测量结果偏大。 1 0 m m V 饮料 饮料 23 1 -m m m 易错警示易错警示 在读题时,要看清(3)中,测出的是瓶和饮料的总质量m2,而不是烧杯和饮料的总质量。 6.(2019四川成都,A27,8分)在“测量石块的密度”实验中: (1)小李同学首先用天平测出石块的质量,天平平衡时右盘砝码和游码位置如图甲所示,则石块的质量为 g。 (2)为了测量出石块的体积,小李同学先往量筒中加入一定量的水,如图乙所示,他的操作合理吗?为什么? 答: 。
38、 第一组 第二组 第三组 第四组 2.5103 kg/m3 2.6 g/cm3 2.6102 kg/m3 2.5 g/cm3 其中错误的是第 组的测量结果。 (4)对实验进行评估时,下列分析正确的是 。 A.放置天平的操作台面不水平,测出的质量偏大 B.放置天平的操作台面不水平,测出的质量偏小 C.先测石块体积,后测石块质量,测出的密度偏小 D.先测石块体积,后测石块质量,测出的密度偏大 (3)四个小组测量出的石块密度如表所示: 答案答案 (1)43 (2)不合理。水太多,石块浸没后,总体积会超过量筒的量程 (3)三 (4)D 解析解析 (1)m物=m砝码+m游码=20 g+20 g+3 g=
39、43 g。 (2)水太多,放入石块后液面会超过量筒的最大刻度线,测不出石块体积。 (3)第一组中2.5103 kg/m3=2.5 g/cm3,和第二组数据相近,与第四组数据相同,在误差允许的范围内,可以 认为这三组数据合理;第三组数据2.6102 kg/m3=0.26 g/cm3,这是错误数据。 (4)放置天平的台面不水平,台面左高右低,测量值偏小;台面右高左低,测量值偏大,故A、B两项错误。先 测石块体积,后测石块质量,由于从量筒中取出的石块会粘有水,使测出的质量偏大,故测出的密度偏大,C 项错误,D项正确。 7.(2018吉林,22,3分)在测量液体密度的实验中: (1)小明将天平放在水平
40、桌面上,在调节天平横梁平衡前,应先将游码移到标尺左端的 处; (2)如图是小明测量液体密度实验的正确操作过程,则该液体的体积为 cm3,密度为 g/cm3。 (1 mL=1 cm3) 答案答案 (1)零刻度线 (2)30 0.8 解析解析 (1)根据天平使用方法可知,应将游码拨到标尺左端的零刻度线处。 (2)由题图可知量筒中液体的体积为30 cm3。量筒中液体的质量为52 g-28 g=24 g,则液体密度为= =0.8 g/cm3。 m V 3 24g 30 cm 8.(2017湖北黄冈,14,4分)某同学利用滑轮、完全相同但质量未知的若干个钩码、溢水杯、量筒等器材 测量一个物块的密度。他设
41、计的实验步骤如下: 步骤一:用一根质量不计的细线一端系住物块,另一端绕过定滑轮挂住3个钩码,此时物块、钩码静止不 动,并将注满水的溢水杯置于物块下方,如图甲所示; 步骤二:移去1个钩码后,物块下降浸入水中再次静止不动,此时物块有一半的体积露出水面; 步骤三:将溢出的水全部倒入量筒中,水的体积如图乙所示。 实验中不计一切摩擦,则: (1)溢出水的体积为 cm3; (2)物块的质量为 g; (3)物块的密度为 g/cm3; (4)若在完成步骤二后,向溢水杯中加入足量的食盐,待食盐充分溶解后物块露出水面的体积将 (选填“大于”、“等于”或“小于”)物块体积的一半。 答案答案 (1)20 (2)60
42、(3)1.5 (4)大于 解析解析 (1)量筒中液面对应的示数为20 mL=20 cm3。(2)图甲中的滑轮属于定滑轮,且不计一切摩擦时,钩 码的重力等于细线对物块的拉力。假设物块质量为m物,每个钩码质量为m0,重力为m0g,当物块没有浸入 水中时,物块受到拉力与自身重力相平衡:3m0g=m物g;当物块一半浸入水中时受到竖直向上的力为浮力 与拉力,即2m0g+F浮=2m0g+水gV排;此时物块再次静止,所以受到向上与向下的力仍然相互平衡,即2m0g+水 gV排=m物g;两式联立得m物=3水V排=31 g/cm320 cm3=60 g。(3)因为一半物块排开水的体积为20 cm3, 所以物块的总
43、体积V物=40 cm3,物块的密度=1.5 g/cm3。(4)根据阿基米德原理F浮=液gV排可知, 加入食盐后液体密度变大,物块所受浮力增大,所以物块会向上浮直至浮力大小减小至在水中受 到的浮力大小时会再次平衡。 m V 物 物 3 60g 40cm 核心考点核心考点 本题是滑轮及浮力应用的组合实验,对分析能力要求较高。重点考查了密度测量、滑轮组 的应用和阿基米德原理的应用。 考点三 密度知识的应用 1.(2018云南昆明,4,3分)为了来昆明过冬的红嘴鸥不饿着,每年都要用鸥粮喂它们。以前的鸥粮投入水 中后,一部分由于海鸥不能及时吃到而迅速沉入水里,既浪费粮食又污染了水体。2017年,厂家对鸥
44、粮进 行了“膨化”处理,使其投入水中后能够漂在水面上较长时间,海鸥几乎能吃完它。膨化后的鸥粮能够 漂在水面上是因为它的( ) A.质量变大 B.体积变小 C.密度变大 D.密度变小 答案答案 D 鸥粮“膨化”后,其质量不变,体积变大,故密度变小,故选D。 2.(2017湖北武汉,13,3分)空气的成分按体积计算,氮气约占78%,氧气约占21%。根据下表中一些气体密 度估算你所在教室里空气的质量,合理的是( ) 一些气体的密度(0 ,标准大气压) 物质 氮气 氧气 二氧化碳 氢气 密度/(kg m-3) 1.25 1.43 1.98 0.09 A.20 kg B.200 kg C.1 000 k
45、g D.2.0105 kg 答案答案 B 教室的长、宽、高大约分别为10 m、6 m、3.5 m, 所以教室的容积为V=10 m6 m3.5 m=210 m3, 根据空气中氮气和氧气的体积百分比,可知空气的密度约为: =1.28 kg/m3, 教室内空气的质量约为m=V=1.28 kg/m3210 m3=268.8 kg, 故选B。 33 0.78 1.25kg/m0.21 1.43kg/mVV V 3.(2019内蒙古包头,10,6分)如图所示是“利用杠杆测量石块密度”的实验。(水=1.0103 kg/m3) (1)在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”
46、)状态;要 使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节,这样做的目的是 ,并消除 杠杆自重对实验的影响。 (2)在溢水杯中装满水,如图乙所示,将石块缓慢浸没在水中,让溢出的水流入小桶A中,此时小桶A中水的 体积 石块的体积。 (3)将石块从溢水杯中取出,擦干后放入另一相同小桶B中,将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调 好的杠杆两端,移动小桶在杠杆上的位置,直到杠杆在水平位置恢复平衡,如图丙所示。此时小桶A、B的 悬挂点距支点O分别为13 cm和5 cm,若不考虑小桶重力,则石块密度的测量值为 kg/m3;若考虑 小桶重力,石块的实际密度将比上述测量值 。 答案答案 (1)平衡 右 便于在杠
47、杆上读出力臂 (2)等于 (3)2.6103 偏大 解析解析 (1)杠杆静止即处于平衡状态,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节,这样便于在杠杆 上直接读出力臂。(2)溢水杯中装满水,石块浸没后,石块体积等于溢出水的体积。(3)不考虑小桶重力, 根据杠杆平衡条件得m水OA=m石OB,即水V13 cm=石V5 cm,得石=2.6水=2.6103 kg/m3;若考虑小桶的 重力,根据杠杆平衡条件得(m桶+m水)OA=(m桶+m石)OB,又因为m桶OAm桶OB, 所以m水OA 2.6水,石块的实际密度将比上述测量值偏大。 4.(2019湖南岳阳,22,9分)人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40 kg,它与地面的接触面积为0.01 m2,g=10 N/kg。 (1)求送餐机器人的重力; (2)送餐机器人的外壳是由玻璃钢材料制作的。有一小块玻璃钢材料的质量为90 g,体积为50 cm3,求该 材料的密度; (3)若送餐机器人托着3 kg的物体,求此时机器人对水平地面的压强。 答案答案 (1)400 N (2)1.8 g/cm3 (3)4.3104 Pa 解析解析 (1)送餐机器人的重力: G=mg=40 kg10 N/kg=400 N。 (2)该材料的密度: =
