一、初二物理 质量与密度实验易错压轴题（难）
1．小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物，该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水，与水无反应，具有一定的吸水性。学完力学知识后，小华想利用所学知识测出条状物的密度。
(1)小华将天平放在桌面上，把游码移至称量标尺左端零刻线处，发现指针在分度标尺中线的右侧，他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节；
(2)他取出两根完全相同的条状物，用天平测量它们的质量，天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示，这两支条状物的质量是____________________g；
(3)将适量的水倒入量筒中，读出水的体积。然后把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，稳定后读出水和条状物的总体积。如果用这种方法测量体积，会直接导致密度的测量值比真实值____________________ (选填“偏大”或“偏小”)；
(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积，他把吸足水的条状物取出擦干，放入装有34mL水的量筒中，水面对应的示数如图乙所示，则条状物的总体积是____________________cm3，密度为ρ=____________________g/cm3。
(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器，用如图丙所示的步骤测出盐水的密度，请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式；
①在小圆柱形容器中倒入适量盐水，用刻度尺量出了盐水的深度为h1；
②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封，放入容器中，条状物漂浮，用刻度尺量出此时盐水的深度为h2；
③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中，用刻度尺量出此时盐水的深度为h3； ④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示，条状物密度用“ρ”表示)；
(6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。于是他找来一只弹簧测力计，但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清，就找来台秤按如图丁所示步骤来完成测量； ①将金属圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数为m1=102g； ②将圆柱体全部浸入水中，记下台秤的示数为m2=152g；
③将圆柱体全部浸入与水等质量的盐水中，记下台秤的示数m3=182g； ④算出盐水的密度ρ盐水=____________________g/cm3。 【答案】左 8.4 偏大 12 0.7
(h3?h1)? 1.3
(h2?h1)
【解析】 【分析】 【详解】
[1]根据天平使用方法，将天平放在水平桌面上，把游码归零后，往右边偏转，则需将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。 [2]看图可知这两支条状物的质量是
m砝码示数+m游码示数=5g+3.4g=8.4g
[3]把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，由于物体吸水，稳定后读出水和条状物的总体积就会偏小，计算出的密度就会偏大了。 [4][5] 条状物的体积为
V?V装-V初=46cm3-34cm3=12cm3
条状物的密度为
?=m8.4g?=0.7g/cm3 3V12cm[6]设小圆柱形容器的横截面积为S，条状物漂浮时，受到的浮力与重力相等，所以条状物的质量为
m?GF浮?盐水gV排????盐水S(h2?h1) gggV条?S(h3?h1)
完全浸没后，可计算出条状物的体积为
则盐水的密度为
m?盐水S(h2-h1)?盐水(h2-h1)????
VS(h3-h1)(h3-h1)即
?盐水?(h3?h1)?
(h2?h1)[7]金属圆柱体的一半浸入水中时，排开水的质量为
m?152g-102g=50g
则水的质量为
m水=102g-50g=52g
把金属圆柱完全浸没在水中时，排开水的质量为
m'?152g-52g=100g
排开水的体积即金属块的体积为
V?m'?水?100g3=100cm
1g/cm3金属块全部浸入盐水中时排开盐水的质量为
m''?182g-52g=130g
则盐水的密度为
?盐水
m''130g3 ??=1.3g/cm3V100cm2．为了测量物块A和B的密度，某同学进行了如下实验：
(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图甲所示，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
(2)如图乙是正确测量A的质量时使用砝码情况和游码的位置，其质量为______g；如图丙是用量筒测量物块A体积时的场景，则它的体积是______cm3，密度为______kg/m3； (3)另一物块B的密度大于酒精而小于水，请将该同学测量其密度的下列实验步骤补充完整：
①将物块B放入装有适量水的烧杯中，然后向烧杯中缓慢注入酒精并充分搅拌，直至物块B______在混合液中；
②取出物块B后，测出烧杯及杯内混合液的总质量为m1；
③将烧杯中的部分混合液倒入空量筒中，测出它的体积为V，同时测出烧杯及杯内剩余混合液的总质量为m2；
④由测量结果得到物块B的密度表达式为??______（用步骤中的字母表示）。 【答案】左 39 5 7.8?103 悬浮 【解析】 【分析】
(1)根据指针偏向分度盘的右侧可知右侧质量大，所以把平衡螺母向左调节，才能使天平平衡。
m1?m2 V
(2)物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数；体积可从量筒中放入物体后，体积变化读出；再由密度公式??m算出物体的密度。 Vm1?m2算出液体的密度即为物B的密V(3)悬浮时物体的密度等于液体的密度；根据??度。
质量与密度实验单元测试卷(解析版)
