2019年中考物理实验专题复习——测量固体的密度实验
答案解析
1．（2018?宜宾）小王同学到宜宾翠屏山玩要时，在去哪吒洞的路上捡到一个形状奇特且不溶于水的物体，他想知道这个不明物体是由什么材料构成，于是在实验室进行了如下操作：
参考密度表
物质 大理石 石膏 硬塑料 铝合金
密度（kg/m3） （2.6﹣2.8）×103 （1.6﹣1.9）×103 （1.2﹣1.6）×103
4.0×103
（1）已知空玻璃杯的质量为53.8g
（2）将该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图（甲），说明该物体的密度 大于 水的密度，物体对杯底的压力 小于 其重力（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）往杯中逐渐加入食盐并搅拌，直至观察到物体悬浮如图（乙）；
（4）取出物体，用调好的天平测玻璃杯和盐水的总质量，如图（丙）总质量为 121 g； （5）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁）体积为 45 mL；
（6）通过以上实验，可以得到物体的密度为 1.5×103 kg/m3，这个物体是由 硬塑料 构成的。
【分析】（2）根据物体的浮沉条件，物体下沉时密度大于液体；沉在水底的物体受到三个力的作用：重力、浮力和支持力；
（4）天平的读数：砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值； （5）进行量筒的读数时，注意量筒的分度值；
（6）先计算出量筒中盐水的密度，再根据密度公式ρ=计算出盐水的密度；物体悬浮，其
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密度等于盐水的密度，对准密度表判断出时那种物质。 【解答】解：
（2）物体在水中下沉，说明此时物体密度大于水；
物体沉在水底时，受到竖直向上的浮力、支持力和竖直向下的重力作用，所以支持力小于重力，又因为支持力和压力是相互作用力，大小相等，所以对底部的压力小于重力； （4）由图丙知，天平的读数为m=100g+20g+1g=121g。
（5）由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为45mL=45cm3。 （6）盐水的质量m=121g﹣53.8g=67.2g， 盐水的密度ρ==
≈1.5g/cm3=1.5×103kg/m3。
因为物体在盐水中悬浮，所以物体的密度等于盐水的密度，为1.5×103kg/m3，在（1.2﹣1.6）×103之间；
由表格知：这个物体是由硬塑料构成的。 故答案为：
（2）大于；小于；（4）121；（5）45；（6）1.5×103；硬塑料。
【点评】此题利用替代法来测量物体的密度，考查了对物体浮沉条件的应用及液体密度的测量，设计新颖，要能够很好的解决，需熟练掌握有关基础知识。
2．（2018?扬州）有一个形状不规则的小木块，将其放在水中时，浮在水面上，用以下两种方案测量该木块的密度。 方案一：
（1）用天平测小木块的质量：测质量前，指针指在分度盘的左侧，则平衡螺母应向 右 （左/右）移动，平衡后测得小木块的质量为m； （2）在量筒中倒入适量的水体积为V0；
（3）用细针将小木块浸没水中，读出量筒中水面对应的刻度为V1，则木块的密度表达式ρ=
。
方案二：
（1）在量筒中倒入适量的水，体积为V2，如图所示；
（2）用一个体积为10cm3的铁块和小木块拴在一起浸没水中，读出量筒中水面对应的刻度为V3=90cm3；
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（3）从量筒中取出铁块，小木块漂浮水面，读出量筒中水面对应的刻度为V4=68cm3，则木块的密度ρ= 0.6 g/cm3。
对比以上两种方案，误差比较小的是 方法一 ，理由： 方法二由于铁块取出时带有水，使得量筒中的木块和水的体积偏小，即木块排开水的体积偏小，木块质量偏小 。
【分析】方法一：（1）测质量前，按“左偏右调”的原则调节平衡螺母使横梁平衡。 （3）根据ρ=表示出木块的密度；
方法二：（1）根据量筒的分度值读出量筒中水的体积为V2，
（2）用一个体积为10cm3的铁块和小木块拴在一起浸没水中，读出量筒中水面对应的刻度为V3，用V3﹣V2﹣V铁算出木块的体积；
（3）从量筒中取出铁块，小木块漂浮水面，读出量筒中水面对应的刻度为V4，用68cm3，则V4﹣V2算出小木块排开水的体积，利用阿基米德原理求木块受到的浮力；因为木块漂浮，木块重力等于浮力；利用G=mg求木块的质量；再利用密度公式求小木块的密度； 由于取出铁块时带有水，使得木块质量偏小，根据密度公式判断误差。 【解答】解：方法一：
（1）测质量前，按“左偏右调”的原则调节平衡螺母，使横梁平衡，当指针指在分度盘的左侧，则平衡螺母应向右调节。 （3）木块的体积V=V1﹣V0， 木块的密度为：ρ==方法二：
（1）量筒的最小分度值为2ml，水的体积V2=50ml=50cm3； （2）木块的体积：V′=V3﹣V2﹣V铁=90cm3﹣50cm3﹣10cm3=30cm3；
（3）木块排开水的体积V排=V4﹣V2，木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g（V4﹣V2）；
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；
因为木块漂浮，所以木块重力G木=F浮=ρ水g（V4﹣V2）； 木块的质量：m木=小木块的密度： ρ木=
=
=
=0.6g/cm3；
=
=ρ水（V4﹣V2）；
由于铁块取出时带有水，使得量筒中的木块和水的体积偏小，即木块排开水的体积偏小，木块质量偏小，根据ρ=知，密度偏小，故方法一误差较小。 故答案为：方法一：（1）右；（3）
；方法二：（3）0.6；方法一；方法二由于铁块取
出时带有水，使得量筒中的木块和水的体积偏小，即木块排开水的体积偏小，木块质量偏小。 【点评】本题考查了测固体的密度初中物理要求较高，方法最基本的有两种：一是用量筒和天平，一是利用浮力知识设计的这一种，要熟练掌握。
3．（2018?泰州）小明在“测量物质的密度”的实验中：
（1）将天平放在水平工作台上，游码归零后发现指针偏向如图（a），就将左侧的平衡螺母向 右 调节，直到天平平衡；
（2）用天平称量矿石的质量，天平再次平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图（b）所示，则矿石的质量为 73.4 g；
（3）利用量筒和水测量矿石的体积，如图（c）所示，得出矿石的密度是 3.67×103 kg/m3．
【分析】（1）天平使用前调节平衡时，要调节平衡螺母，规则是：指针向右偏就向左调平衡螺母，指针向左偏就向右调平衡螺母；
（2）物体的质量等于砝码的质量和游码所对的刻度值之和；
（3）矿石的体积等于矿石进入水中前后水面对应的刻度值的差。知道矿石的质量和体积，根据密度公式求出矿石的密度。
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【解答】解：
（1）游码归零后，由图甲知，指针向左偏，应将平衡螺母向右调，直到天平水平平衡； （2）如图所示，砝码质量为50g+20g=70g，游码所对的刻度值为3.4g，因此矿石的质量：m=70g+3.4g=73.4g；
（3）矿石的体积：V=80ml﹣60ml=20ml=20cm3。 矿石的密度：ρ==
=3.67g/cm3=3.67×103kg/m3。
故答案为：（1）右；（2）73.4；（3）3.67×103。
【点评】此题考查了密度的测量实验、天平的调节和天平使用，测量固体密度是初中物理重要的实验，一定要掌握。
4．（2018?淮安）测量小石块的密度。
（1）将天平放在水平台面上，游码移到零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节。
（2）用调节好的天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图乙所示，天平平衡，则小石块的质量m1为 32 g。
（3）没有量筒，用下列两种方案测量小石块的体积。 方案一：
①如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，加入适量的水，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。
②将小石块从水中取出后，用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4g。 ③向烧杯内缓缓加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m3为165.2g。 方案二：
①向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m4。
②如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。
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2019年中考物理实验专题复习——测量固体的密度实验(答案解析)
