福建專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案第01篇教材復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練02特殊方法測物質(zhì)的密度試題

PAGEPAGE1專項(xiàng)訓(xùn)練(二)特殊方法測物質(zhì)的密度(限時(shí)：50分鐘)1.利用彈簧測力計(jì)測量石塊的密度：(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)用細(xì)線將石塊掛在彈簧測力計(jì)上,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖ZX2-1甲所示,石塊重N。

圖ZX2-1(2)將石塊浸沒在水中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,石塊受到的浮力F浮=N。

(3)石塊的密度ρ石塊=g/cm3。

(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,同學(xué)們又將掛在彈簧測力計(jì)下的石塊浸沒到某種液體中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3.2N,則該液體的密度ρ液體=g/cm3。

2.在“測量物質(zhì)的密度”實(shí)驗(yàn)中：圖ZX2-2(1)用調(diào)節(jié)好的天平測金屬塊質(zhì)量,天平平衡時(shí)砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖ZX2-2甲所示,金屬塊的質(zhì)量m為g。

(2)用細(xì)線系住金屬塊放入裝有20mL水的量筒內(nèi),如圖乙所示,則金屬塊的體積V為cm3。

(3)計(jì)算出金屬塊密度ρ=g/cm3。

(4)實(shí)驗(yàn)中所用細(xì)線會對測量結(jié)果造成一定影響,導(dǎo)致所測密度值(選填“偏大”或“偏小”)。

(5)在上面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用彈簧測力計(jì)和該金屬塊,只需增加一個(gè)操作步驟就能測出圖丙燒杯中鹽水的密度。增加的步驟是。鹽水密度的表達(dá)式ρ鹽水=(用所測物理量符號表示)。

3.下面是張超同學(xué)利用量杯和水測量橡皮泥密度的實(shí)驗(yàn)過程及分析,請完成下列填空。(ρ水=1.0×103kg/m3)(1)在量杯中裝適量的水,讀出水面對應(yīng)的刻度值V1。(2)把橡皮泥捏成碗狀,小心放入量杯使之漂浮在水面上,讀出此時(shí)水面對應(yīng)的刻度值V2,根據(jù)原理可求出橡皮泥的質(zhì)量。

(3)再把橡皮泥團(tuán)成實(shí)心球,放入量杯使之沉入水底,讀出此時(shí)水面對應(yīng)的刻度值V3。(4)利用密度計(jì)算公式可推導(dǎo)出橡皮泥密度的表達(dá)式為ρ=。

(5)圖ZX2-3是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作情景,由圖中示數(shù)可算出橡皮泥的密度是kg/m3。

圖ZX2-34.小晨設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),用排水法測某實(shí)心金屬塊的密度。實(shí)驗(yàn)器材有小空筒、溢水杯、燒杯、量筒和水。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中,如圖ZX2-4甲所示;②將金屬塊浸沒在水中,測得溢出水的體積為20mL,如圖乙所示;③將燒杯中20mL水倒掉,從水中取出金屬塊,如圖丙所示;④將金屬塊放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,測得此時(shí)溢出水的體積為44mL,如圖丁所示。圖ZX2-4請回答下列問題：(1)被測金屬塊的密度是g/cm3。

(2)在實(shí)驗(yàn)步驟③和④中,將沾有水的金屬塊放入小空筒,測出的金屬塊密度將(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。

5.小明想測量一塊塑料的密度,由于其密度小于水,在水中不能下沉,小明在該塑料塊下方懸掛了一鐵塊,按照如圖ZX2-5甲、乙、丙、丁所示順序,測出了該塑料塊的體積和質(zhì)量。圖ZX2-5(1)圖丁中塑料塊的質(zhì)量是g。

(2)這種塑料的密度是kg/m3。

(3)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)過程,你認(rèn)為小明在實(shí)驗(yàn)過程中存在的誤差是(寫出一條即可)。

(4)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為合理的順序是。(將圖重新排序)

6.[2018·福建]小明要測量木塊的密度。實(shí)驗(yàn)器材有：木塊、彈簧測力計(jì)(0~5N)、底部固定有滑輪的水槽、細(xì)線及足量的水。(g取10N/kg)圖ZX2-6(1)先用彈簧測力計(jì)測木塊的重力,如圖ZX2-6甲所示,示數(shù)為N;再用細(xì)線繞過滑輪將木塊與測力計(jì)連接起來,接著往水槽倒入適量的水,使木塊浸沒在水中,如圖乙所示,木塊在水中靜止時(shí)測力計(jì)示數(shù)為1.6N。木塊的體積為m3,密度為kg/m3。本實(shí)驗(yàn)中滑輪的作用是。

(2)小明分析發(fā)現(xiàn),如果把水換成其他液體,測力計(jì)的示數(shù)就會不同,于是他把測力計(jì)的刻度改成相應(yīng)的密度值,將該裝置改裝為測量液體密度的密度計(jì)。原測力計(jì)的1.0N刻度處應(yīng)標(biāo)注為kg/m3,該“密度計(jì)”的刻度分布(選填“均勻”或“不均勻”)。

(3)若要增大這種“密度計(jì)”的最大測量值,可以采取的方法有(寫出一種即可)。

7.小剛在實(shí)驗(yàn)室中利用浮力知識來測量物體密度。圖ZX2-7(1)測量一個(gè)石塊浸沒在水中的浮力：小剛先用彈簧測力計(jì)測出石塊在空氣中的重力為5N,然后將石塊完全浸沒在水中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖ZX2-7乙所示,則石塊所受的浮力為N;繼續(xù)讓石塊在水中下沉一些,但未碰到容器底,彈簧測力計(jì)的示數(shù)將(選填“變大”“變小”或“不變”)。若把石塊浸沒在某種液體中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.6N,則液體的密度是g/cm3。(最后一空保留兩位有效數(shù)字,ρ水=1.0×103kg/m3)(2)同組的小明提出這樣的疑問：對于漂浮的物體能否利用上述方法來測量密度呢?為了解決這樣的疑問,小明同學(xué)找來了彈簧測力計(jì)、滑輪、塑料吸盤、細(xì)線等器材,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)來測量一形狀不規(guī)則的小塑料塊的密度。①如圖丙所示,將塑料塊用細(xì)線系住掛在彈簧測力計(jì)上,靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1;②如圖丁所示,小明還應(yīng),靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2;

③則該塑料塊的密度ρ=。(已知水的密度為ρ水,忽略繩重與摩擦)

8.小明同學(xué)到宜興龍背山森林公園游玩,在山洞里撿到一個(gè)形狀不規(guī)則、不溶于水的物體,在物理老師的幫助下到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如下操作：(1)把該物體放入裝有適量水的透明玻璃杯中,發(fā)現(xiàn)物體下沉至杯底,如圖ZX2-8甲所示,說明該物體的密度水的密度,此時(shí)物體所受浮力物體的重力,對杯底的壓力物體的重力。(均選填“大于”“等于”或“小于”)

圖ZX2-8(2)小明往杯中逐漸加鹽并攪拌,直至觀察到待測物體懸浮,隨即停止加鹽,如圖乙所示。(3)小明測出一只待用的空燒杯的質(zhì)量為63.8g。(4)他取出玻璃杯中的待測物體,把鹽水倒入空燒杯,用調(diào)好的天平測杯子和鹽水的總質(zhì)量,如圖丙所示,天平的示數(shù)為g。

(5)將燒杯中的鹽水全部倒入量筒,如圖丁所示,量筒內(nèi)鹽水的體積為mL。

(6)通過以上實(shí)驗(yàn),可以得到待測物體的密度為kg/m3。

(7)一同做實(shí)驗(yàn)的小華認(rèn)為只要稍微改變一下實(shí)驗(yàn)的順序,就可以減小實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為小華是怎樣改變實(shí)驗(yàn)順序的：。

[將步驟(1)~(6)重新排序]9.小芳的爸爸在外出差給她帶回來一件小金屬掛飾(實(shí)心),小芳想知道金屬掛飾的材質(zhì),于是從學(xué)校實(shí)驗(yàn)室借了一些器材來測量它的密度。(1)她將天平放在水平桌面上,把游碼輕輕撥至標(biāo)尺零刻度線處,穩(wěn)定時(shí)發(fā)現(xiàn)分度盤如圖ZX2-9甲所示,要使橫梁水平平衡,應(yīng)將右側(cè)的平衡螺母往(選填“右”或“左”)調(diào)。

圖ZX2-9(2)將掛飾放在已調(diào)好的天平上,測出其質(zhì)量為21.6g。(3)當(dāng)她想測量掛飾的體積時(shí),發(fā)現(xiàn)忘了借量筒,在她沮喪之時(shí)突然想到利用浮力的知識可以幫自己解決問題。她的測量過程如下：①往燒杯中倒入適量的水,用調(diào)節(jié)好的天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為150g。②用細(xì)繩將掛飾拴好并浸沒在水中(如圖乙所示,掛飾不接觸杯底,無水溢出)。在右盤中加減砝碼并移動游碼,當(dāng)天平平衡后,右盤中砝碼和游碼的位置如圖乙所示,此時(shí)天平的示數(shù)為g,則掛飾的體積為cm3。

(4)小芳計(jì)算出金屬掛飾的密度為g/cm3;通過對照密度表(見下表)可知該金屬掛飾可能是制品。

物質(zhì)金銀銅鐵鋁密度/(103kg·m-3)19.310.58.97.92.710.某實(shí)驗(yàn)小組利用杠桿平衡條件測固體密度。圖ZX2-10[實(shí)驗(yàn)器材]待測小石塊,杠桿及支架,細(xì)線,鉤碼數(shù)個(gè),刻度尺,燒杯,適量水。[實(shí)驗(yàn)過程](1)把杠桿的中點(diǎn)固定在支架上,并調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。(2)用細(xì)線將小石塊拴好,把小石塊和鉤碼m分別掛在杠桿的兩邊,調(diào)節(jié)鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡,如圖ZX2-10甲所示。(3)分別量出小石塊懸掛處與支點(diǎn)間的距離L和鉤碼懸掛處與支點(diǎn)間的距離l,由杠桿平衡條件得出小石塊的質(zhì)量為。

(4)在燒杯內(nèi)加入適量水,將小石塊浸沒在水中,保持L不變,調(diào)節(jié)鉤碼m的懸掛位置,使杠桿重新在水平位置平衡,如圖乙所示。(5)量出鉤碼所掛處與支點(diǎn)間的距離d,則小石塊所受水的浮力為。

(6)若水的密度為ρ,由阿基米德原理得出小石塊的體積為。

(7)由密度公式求出小石塊的密度為。

11.某學(xué)生制作了直接測量液體密度的“密度天平”。其制作過程和原理如下：如圖ZX2-11甲所示,選擇一根長杠桿,調(diào)節(jié)兩邊螺母使杠桿在水平位置平衡;在左側(cè)離支點(diǎn)10cm的位置A用細(xì)線固定一個(gè)質(zhì)量為110g、容積為50mL的容器,右側(cè)用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為50g的鉤碼(細(xì)線的質(zhì)量忽略不計(jì))。圖ZX2-11[測量過程]將下列實(shí)驗(yàn)空白處補(bǔ)充完整：(1)調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,須將平衡螺母向調(diào)節(jié);測量液體時(shí),往A處容器中加滿待測液體,移動鉤碼使杠桿在水平位置平衡,在鉤碼懸掛位置直接讀出液體的密度。該“密度天平”的“零刻度”應(yīng)標(biāo)在支點(diǎn)O的右側(cè)cm處。

(2)若測量某種液體密度時(shí),鉤碼在距離支點(diǎn)右側(cè)30cm處,則此種液體的密度為g/cm3。

(3)若此“密度天平”的量程不夠大,應(yīng)采用方法增大量程。

[拓展](4)若杠桿足夠長,用此“密度天平”還可以測量固體的密度。先在容器中加滿水,再將待測固體輕輕浸沒在水中,溢出部分水后,調(diào)節(jié)鉤碼的位置,使杠桿水平平衡,測出鉤碼離支點(diǎn)O的距離為56cm;用量筒測出溢出水的體積如圖乙所示,待測固體的體積為cm3。則此固體的密度為g/cm3。

12.在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)時(shí),愛動腦筋的賈銘同學(xué)把一瓶口香糖開封后,取出幾粒放入裝有20cm3水的量筒中,發(fā)現(xiàn)口香糖沉入量筒底且沒有溶化,賈銘靈機(jī)一動,想測一下口香糖的密度是多少。圖ZX2-12(1)賈銘同學(xué)讀出了量筒中水和口香糖的總體積(如圖ZX2-12甲所示)為cm3。

(2)他把天平放在水平桌面上,將游碼移到標(biāo)尺的左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向調(diào)。

(3)他用調(diào)好的天平測出了剩余的口香糖和瓶的總質(zhì)量(如圖乙所示)為g,已知原來瓶子和口香糖的總質(zhì)量為32g,則口香糖的密度為g/cm3。

(4)賈銘對測密度充滿興趣,回到家后他又想測量一下媽媽剛榨的一杯果汁的密度,但是家里既沒有天平也沒有量筒,最后他想到了用刻度尺和剩余的多半瓶口香糖、水及一只水杯(如圖丙所示)測果汁的密度。下面是他的實(shí)驗(yàn)過程,請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整,并寫出果汁密度的表達(dá)式。①在水杯中裝入適量水,將口香糖瓶放入水杯中使其豎直漂浮,用刻度尺測出口香糖瓶浸入水中的深度為h1;②將水杯中水倒出后,再裝入適量果汁,將口香糖瓶為h2;

③果汁密度的表達(dá)式：ρ果汁=。(水的密度用ρ水表示)

13.小明在完成“動手動腦學(xué)物理”時(shí),認(rèn)識了密度計(jì),將其放入液體中,當(dāng)它豎立靜止時(shí),與液面相交的讀數(shù)即為待測液體的密度。圖ZX2-13(1)如圖ZT2-13甲、乙所示,讓同一支密度計(jì)分別靜止在水和酒精中(ρ水>ρ酒精),密度計(jì)受到的浮力(選填“變大”“變小”或“不變”);裝水的容器是(選填“甲”或“乙”)。

(2)小明將一支鉛筆的下端纏繞了適量銅絲,初步做成了一支密度計(jì)(如圖丙所示);為了給該密度計(jì)標(biāo)上刻度,他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：a.將其放入水中,豎立靜止后,在密度計(jì)上與水面相平處標(biāo)上水的密度值1.0g/cm3;b.將其放入植物油中,用同樣的方法在密度計(jì)上標(biāo)上植物油的密度值0.9g/cm3;c.像標(biāo)示彈簧測力計(jì)刻度的方法一樣,他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3,將整個(gè)鉛筆均勻標(biāo)上刻度;d.他將做好的密度計(jì)放入酒精中進(jìn)行檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)液面明顯不在0.8g/cm3刻度處。①如圖丙所示,小明制作的密度計(jì),你認(rèn)為刻度0.9g/cm3應(yīng)該在(選填“p”或“q”)點(diǎn)。

②在實(shí)驗(yàn)步驟c中,小明這樣均勻標(biāo)示刻度對不對?。若被測液體的密度為ρ液,密度計(jì)浸入被測液體的深度為h(如圖丁所示)、自制密度計(jì)的質(zhì)量為m、鉛筆的橫截面積為S,請你推導(dǎo)出h與ρ液的關(guān)系式h=。(用給定的字母表示)

【參考答案】1.(1)4.8(2)2(3)2.4(4)0.8[解析](3)石塊的體積V=V排=F浮2N1.0×103kg/m3×10石塊的質(zhì)量m=Gg=4.8N10N/kg=0.48kg=480g,則石塊的密度ρ=mV(4)將掛在彈簧測力計(jì)下的石塊浸沒到某種液體中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3.2N,所以F'浮=G-F'示=4.8N-3.2N=1.6N,液體的密度ρ液=F'浮V排g=1.6N2×10-4m32.(1)27(2)10(3)2.7(4)偏小(5)將金屬塊掛在彈簧測力計(jì)下方,浸沒于鹽水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)Fmg3.(2)阿基米德(4)ρ水(V2-V14.(1)3.2(2)不變[解析](1)根據(jù)題圖甲與圖乙的對比,得出金屬塊的體積V=20mL=20cm3;將金屬塊取出,即圖丙中液面離溢水杯口的體積為20cm3,然后將金屬塊放入小空筒,此時(shí)又溢出水44cm3,小空筒漂浮,此時(shí)金屬塊和小空筒排開水的總體積V排=20cm3+44cm3=64cm3,且此時(shí)小空筒受到的浮力大小等于金屬塊的重力大小,因此金屬塊的總質(zhì)量為排開水的質(zhì)量,即金屬塊的重力G=F浮=ρ水V排g,金屬塊的質(zhì)量m=Gg=ρ水V排gg=ρ水V排=1.0g/cm3×64cm3=64g,故金屬塊的密度ρ=mV(2)在實(shí)驗(yàn)步驟①和②中測得的金屬塊的體積一定,在實(shí)驗(yàn)步驟③和④中,將沾有水的金屬塊放入小空筒,相當(dāng)于減少了小空筒排開水的重力,增加了小空筒和金屬塊排開水的重力,而且減少量等于增加量,故金屬塊排開水的體積不變,所受浮力不變,則其重力、質(zhì)量不變,所以根據(jù)ρ=mV可知,5.(1)16.2(2)0.81×103(3)先測了體積后測量質(zhì)量,會造成質(zhì)量測量值偏大(或按題圖乙、丙順序測量體積會造成體積測量值偏大)(4)丁、甲、丙、乙[解析](3)實(shí)驗(yàn)中先測了塑料塊的體積,然后測量其質(zhì)量,會使得質(zhì)量的測量值偏大;或者在測量體積時(shí)按題圖乙、丙順序測量會造成體積測量值偏大。(4)為了減小誤差,應(yīng)先測量塑料塊的質(zhì)量,再讀取鐵塊的體積,最后浸沒塑料塊,因此合理的順序應(yīng)為丁、甲、丙、乙。6.(1)2.44×10-40.6×103改變力的方向(2)0.85×103均勻(3)換用更大量程的彈簧測力計(jì)(或換用體積更小的木塊,或換用密度更大的物塊)[解析](1)木塊在空氣中的重力即彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.4N。(2)圖乙所示的木塊浸沒在水中時(shí),木塊共受到重力、拉力、浮力三個(gè)力的作用,圖乙中F拉=1.6N,木塊受到的浮力：F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N;木塊的體積：V=V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3。木塊的質(zhì)量m=Gg=2.4N10N/kg=0.24kg,木塊的密度：ρ木=mV=0.24kg4×10-4m3=0.6×103kg/m3;圖乙中使用的是定滑輪,可以改變力的方向。(2)當(dāng)測力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí),所受浮力F'浮=G+F'=2.4N+1N=3.4N,液體的密度,ρ液=F'浮gV7.(1)2.2不變1.1(2)②向上拉動彈簧測力計(jì),使塑料塊完全浸沒在水中③F[解析](1)由題圖可知,石塊重為5N,石塊浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.8N,石塊在水中受到水的浮力F浮=G-F示=5N-2.8N=2.2N;因F浮=ρ水V排g,石塊在水中下沉?xí)r,排開水的體積不變,故石塊受到水的浮力不變。將該石塊放入另一種液體中使其浸沒,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.6N,則石塊在這種液體中受到的浮力F浮'=G-F示'=5N-2.6N=2.4N;由F浮=ρ水gV石、F浮'=ρ液gV石得F浮ρ水g=F浮'ρ液g,即F浮ρ水=F浮'ρ液,解得ρ(2)①塑料塊掛在彈簧測力計(jì)上,測量塑料塊的重力G=F1=mg,所以塑料塊的質(zhì)量為m=F1g。②向上拉動彈簧測力計(jì),使塑料塊完全浸沒在水中。③靜止時(shí)塑料塊受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和拉力的作用,且受力平衡,所以F浮=G+F2=F1+F2,由阿基米德原理得ρ水gV=F1+F2,所以V=F1+F28.(1)大于小于小于(4)121(5)55(6)1.04×103(7)(1)(2)(4)(5)(3)(6)[解析](7)在將鹽水倒入量筒中時(shí),燒杯壁會附著一些鹽水,致使鹽水不能全部倒入量筒,測得的體積偏小,由密度ρ=mV可知,該測量值比真實(shí)值偏大,因此實(shí)驗(yàn)順序可改為(1)(2)(4)(5)(3)(6)9.(1)左端右(3)152.42.4(4)9.0銅10.(3)lLm(5)l-dLmg(6)l-11.(1)右22(2)0.8(3)增加杠桿的長度(或增加鉤碼的質(zhì)量)(4)207[解析](1)杠桿左端下沉,說明杠桿的重心偏左,要使它在水平位置平衡,左、右兩端的螺母(或一端的螺母)都要向杠桿上翹的右端調(diào)節(jié)。根據(jù)杠桿的平衡條件公式F1l1=F2l2得,0.11kg×g×10cm=0.05kg×g×l2,解得,l2=22cm。(2)測某種液體密度時(shí),設(shè)容器中加滿液體的質(zhì)量為m,由杠桿平衡條件F1l1=F2l2得,(m1+m)gl1'=m2gl2',已知：m