第六章 《质量和密度》实验题和计算题训练

参考答案与试题解析

一．实验探究题（共8小题） 1．（2016?福建）小晶同学利用天平测量一枚订书钉的质量：

（1）她把天平放在水平台面上，把游码移到称量标尺左端的“0”刻度线处，发现指针指在分度标尺的右侧，要使横梁平衡，她应将平衡螺母向 左 （填“左”或“右”）调；调节横梁平衡后，她把200枚订书钉放置左盘，横梁重新平衡时，右盘中的砝码和游码所对的刻度如图所示，则200枚订书钉的质量是 9.4 g，通过计算可得到一枚订书钉的质量．

（2）她没有用天平直接测量1枚订书钉的质量，是因为 一枚订书钉的质量太小，托盘天平测量不出其质量 ．

【解答】解：（1）使用天平时，将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻线处，因为指针偏右，所以平衡螺母向左调节，使横梁平衡． 200枚订书钉的质量m=5g+4.4g=9.4g；

（2）一枚订书钉的质量太小，小于天平标尺上的分度值，因此直接测量一枚订书钉的质量； 故答案为：（1）左；9.4；（2）一枚订书钉的质量太小，托盘天平测量不出其质量． 2．（2016?孝感）小浩同学用天平、量筒和水等器材测量小石块密度的实验中

（1）图甲是小浩在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是 游码未移到标尺的零刻度线处 ．

（2）小浩纠正了错误后调节好天平，将石块放入左盘，天平平衡时，测出石块的质量如图乙所示，小石块质量是 58 g．

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（3）如图丙所示，量筒测出小石块的体积是 40 cm，则小石块的密度是 1.45 g/cm． （4）小丽同学做这个实验时没有用天平，也测出了该石块的密度．她先按照小浩的方法测

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出石块的体积，然后用体积为48cm、质量为12g的小泡沫块（不吸水）与小石块用细线捆在一起，再次放入量筒中，石块和泡沫块漂浮在水面上，且有1/3的泡沫露出水面．石块和泡沫块放入量筒之前水面初始位置是28ml，则石块和泡沫块放入量筒后水面应该在 100 ml刻度处．小丽测出的石块密度 大于 （选填“大于、小于、等于”）小浩的测量值．

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【解答】解：（1）在调节天平平衡时，应先将天平放在水平台上，并将游码拨到标尺左端的零刻线处，该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处； （2）如图乙所示，则小石块的质量m=50g+5g+3g=58g；

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（3）石块的体积V=90ml﹣50ml=40ml=40cm， 石块的密度：ρ==

=1.45g/cm；

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（4）小石块的体积V=40cm，

由题知，小泡沫块排开水的体积：V排=V泡沫=×48cm=32cm，

则石块和小泡沫块排开水的总体积：V排′=V+V排=40cm+32cm=72cm=72mL， 则石块和泡沫块放入量筒后水面应该在28mL+72mL=100mL刻度处； 石块和泡沫块受到的浮力：

F浮=ρ水gV排′=1.0×10kg/m×10N/kg×72×10m=0.72N，

石块和泡沫块漂浮在水面上，则石块和泡沫块的重力：G总=F浮=0.72N， 石块和泡沫块的质量：m总=

=

=0.072kg=72g，

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3

﹣6

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333

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则石块的质量：m=m总﹣m泡沫=72g﹣12g=60g， 所以石块的密度：ρ==

=1.5g/cm；

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计算可知，小丽测出的石块密度大于小浩的测量值． 故答案为：

（1）游码未移到标尺的零刻度线处；（2）58；（3）40；1.45；（4）100；大于． 3．（2016?重庆）小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度．

（1）他设计了下列实验步骤：

①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；

②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V1； ③根据密度的公式，算出鹅卵石的密度ρ；

④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2． 他应采用正确的实验步骤顺序为 A （选填下列选项前的字母）． A、①②④③B、①②③④C、②③④①D、②③①④

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（2）如图甲所示，小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是 游码没移到标尺左端的零刻度线上 ．

（3）小杜纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和

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游码如图乙所示，鹅卵石的质量为 27 g；由图丙和丁可知鹅卵石的体积是 10 cm，

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计算出鹅卵石的密度为 2.7 g/cm．

（4）若鹅卵石磨损后，它的密度将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

（5）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部 相平 ，若小杜在图丙中读数正确，在图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）． 【解答】解：（1）经分析得，测量鹅卵石的密度的骤为： ①用调节好的天平测出矿石的质量m；

②向量筒中倒进适量的水，测出这些水的体积V1；

④将鹅卵石浸没在置筒内的水中，测出鹅卵石和水的总体积V2． ③根据密度的公式，求出鹅卵石的密度ρ； 故选A；

（2）托盘天平使用时，首先要调节横梁平衡，在调节横梁平衡前，要用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处，而在图示调节横梁平衡的过程中，游码仍在标尺的中间，没有移到标尺左端的零刻线处．

（3）由图知，标尺的分度值为0.2g，砝码的质量为20g、5g，游砝所对的刻度值为2g，则鹅卵石的质量m=20g+5g+2g=27g．

量筒中水的体积为10cm，放入鹅卵石后的总体积为20cm，则石子的体积V=20cm﹣

3310cm=10cm． 则鹅卵石的密度：ρ==

=2.7g/cm=2.7×10kg/m；

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3

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（4）密度是物质本身的一种特性，与质量和体积无关．该鹅卵石磨损后，它的密度将不变； （5）量筒读数，视线与液面底部相平，若仰视读数，读数比实际偏小；根据ρ=可知，m不变．V偏小，则所测得鹅卵石的密度将偏大． 故答案为：（1）A；（2）游码没移到标尺左端的零刻度线上；（3）27；10；2.7；（4）不变；（5）偏大． 4．（2016?丹东）小红想测量冰红茶的密度；小丽想测量一块小矿石的密度，于是二人利用已学过的相关物理知识，做了如下实验： （1）小红利用天平（含砝码）、量筒、烧杯测量冰红茶密度，过程如下：

①她将天平放在水平台上，调节横梁平衡后如图甲所示，其操作错误是 游码没有移至标尺左端零刻线处 ；

②改正错误后，用天平测出烧杯和冰红茶的质量是117g；

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③将烧杯中的冰红茶倒入量筒一部分，示数如图乙所示；

④再用天平测出烧杯和剩余冰红茶的质量，砝码和游码的示数如图丙所示； ⑤请你将实验的相关数据填入如表： 杯和冰红茶的质量筒中冰红茶的杯和剩余冰红茶量筒中冰红茶的冰红茶的密度ρ33质量m/g 量m1/g 体积V/cm 的质量m2/g 茶/（g?cm） 117 （2）小丽利用弹簧测力计、矿石、水、烧杯、细线测量矿石密度，请将她的实验过程补充完整：

①用细线拴住矿石，并用弹簧测力计测出矿石的 重力G ；

②将矿石 浸没 在装有适量水的烧杯内，不要碰到烧杯底部和烧杯壁，并记录此时弹簧测力计的示数F；

③矿石密度的表达式为ρ石=

（用所测物理量的字母表示，水的密度用ρ水

表示）．

【解答】解：（1）①使用天平测量物体的质量时，先将天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻线处，调节横梁两端的平衡螺母，使天平平衡，图甲错在游码没有移至标尺左端零刻线处；

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⑤图乙中量筒的读数就是冰红茶的体积V=40cm，图丙中砝码的总质量和游码的示数之和

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就是杯和剩余冰红茶的质量m2=76.2g，原来烧杯和冰红茶的质量减去杯和剩余冰红茶的质量m2就是量筒中冰红茶的质量m=117g﹣76.2g=40.8g，根据密度公式求出冰红茶的密度ρ茶==

=1.02g/cm．

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（2）①用细线拴住矿石，并用弹簧测力计测出矿石的重力G；

②将矿石浸没在装有适量水的烧杯内，不要碰到烧杯底部和烧杯壁，并记录此时弹簧测力计的示数F；

③先用称重法测出矿石浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F，再根据阿基米德原理计算出矿石的体积V=V排=

=

，最后再根据密度公式计算出矿石密度ρ石

==．

故答案为：（1）①游码没有移至标尺左端零刻线处；⑤ 杯和冰红茶的质量筒中冰红茶的杯和剩余冰红茶量筒中冰红茶的3质量m/g 量m1/g 体积V/cm 的质量m2/g 117 40 76.2 40.8 （2）①重力G；②浸没；③

．

冰红茶的密度ρ茶/（g?cm） 1.02 3 5．（2016?宁夏）小明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如图所示的实验． （1）天平调节平衡后，测出空烧杯的质量为17g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，则烧

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杯中酱油的质量为 45 g，酱油的密度为 1.125×10 kg/m．

（2）小明用这种方法测出的酱油密度与真实值相比， 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）．

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