一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题(难)
1.在测量石块密度的实验中,小聪同学一组的具体操作如下:
测量前他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置如图甲所示。
(1)请你指出小聪调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:_______。
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向_______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母才能使天平平衡;
(3)用调节好的天平测石块的质量,天平平衡时,砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量为_____g,用量筒测得石块的体积如图丙所示,由此可算得其的密度为_______kg/m3。
(4)小聪根据所测数据,在下图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?A、?B分别代表石块和另一石块的密度,则?A________?B(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)对实验进行评估时,下列分析正确的是______。 A.先测石块体积,后测石块质量,测出的密度偏小 B.先测石决体积,后测石块质量,测出的密度偏大
(6)小华同学组调节天平平衡时,无论怎样调节指针都偏左,小华想了个办法:往右盘放了一个合适的小橡皮,再调节平衡螺母,终于使天平平衡,完成了实验,可是同学们认为这样误差会很大。若操作都正确,你认为测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
【答案】游码归零(合理即可) 右 62 3.1×103 < B 仍然准确 【解析】
【分析】 【详解】
(1)[1] 使用天平时,应先把游码移到标尺的零刻度线处,即游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡,而小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏了游码归零这一步骤。
(2)[2] 甲图中没有将游码移至零刻度线,横梁就平衡了,如果将游码调零,则指针会偏向分度盘左侧,此时要使横梁平衡,则应将平衡螺母向右调节。 (3)[3]由图乙可知石块的质量为
50g?10g?2g?62g
[4]由量筒读数可知石块的体积为
80mL-60mL=20mL
根据密度公式??m可知,石块的密度为 Vm62g6.2?10?2kg33 ?????3.1?10kgm?53V20mL2?10m(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的质量小于B的质量,故?A??B。
(5)[6]先测石块体积,后测石块质量,取出石块时,由于石块上沾有水,则测得的质量偏大,而体积测量值是准确的,由密度公式可知,所测出的密度偏大。故B正确。 (6)[7]天平是一个等臂杠杆,测量质量之前需要对天平进行调节是天平平衡,往右盘放了一个合适的小橡皮就相当于把平衡螺母往右调节使天平平衡然后再使用天平对结果是没有影响的。
2.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺_____,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往_______(选填“左”或“右”)调.
(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是:31.8g和空烧杯的质量是90g.
(3)如题图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,如题图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为___________g.
(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如题图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142g,此时杯中水的体积为______________cm3. (5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为_______________g/cm3.
(6)若小明在第(4)步骤测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏_____________. 【答案】零刻度处 左 161.6 52 2.6 大 【解析】 【分析】 【详解】
(1)天平调节时,应将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度处,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母往左调。
(3)所测物体的质量等于所有砝码的质量之和加上游码指示的质量值,故杯、水和鹅卵石的总质量为161.6g.
(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如题图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为 142g,此时杯中水的质量为
142g-90g=52g,
根据ρ=
m,杯中水的体积为 Vm52g3V==3 =52cm. ?1g/cm(5)甲图中水的质量为
161.6-31.8g-90g=39.8g,
则甲图中水的体积为:
m39.8g3V==3 =39.8cm, ?1g/cm则鹅卵石的体积为:
52 cm3-39.8cm3=12.2cm3.
所以鹅卵石的密度为:
ρ=
m31.8g= ≈2.6g/cm3. 3V12.2cm(6)若小明在第(4)步骤测量过程中,向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,会导致所测的杯和水的总质量偏小,计算的水的总体积偏小,以至于计算的鹅卵石体积偏小,最终导致计算的鹅卵石密度偏大.