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1、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:参考密度表物质密度(kg/m3)大理石(2.62.8)103石膏(1.61.9)103硬塑料(1.21.6)103铝合金4.0103(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
2、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121g;(5)将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒,如图(丁)体积为45mL;(6)通过以上实验,可以得到物体的密度为1.5103kg/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=计算出盐水的密度;物体悬浮,其密度等于盐水的密度,对准密度表判断出时那种物质。【解答
3、】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=121g53.8g=67.2g,盐水的密度=1.5g/cm3=1.5103kg/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1.5103kg/m3,在(1.21.6)103之间;由表格知:这个物体是由硬塑料构成的。故答案为
4、:(2)大于;小于;(4)121;(5)45;(6)1.5103;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=。方案二:(1)在量筒中倒入适量的水,
5、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;(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=0.6g/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=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
6、没水中,读出量筒中水面对应的刻度为V3,用V3V2V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V4V2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=V1V0,木块的密度为:=;方法二:(1)量筒的最小分度值为2ml,水的体积V
7、2=50ml=50cm3;(2)木块的体积:V=V3V2V铁=90cm350cm310cm3=30cm3;(3)木块排开水的体积V排=V4V2,木块受到的浮力F浮=水gV排=水g(V4V2);因为木块漂浮,所以木块重力G木=F浮=水g(V4V2);木块的质量:m木=水(V4V2);小木块的密度:木=0.6g/cm3;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=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
8、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73.4g;(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3.67103kg/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
9、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。【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=80ml60ml=20ml=20cm3。矿石的密度:=3.67g/cm3=3.67103kg/m3。故答案为:(1)右;(2)73.4;(3)3.67103。【点评】此题考
10、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32g。(3)没有量筒,用下列两种方案测量小石块的体积。方案一: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。将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质
11、量m2为152.4g。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:向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m4。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。将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m5。(4)根据方案一测量结果计算出小石块密度=2.5103kg/m3,测出的小石块密度与真实值相比偏小(选填“偏大”或“偏小”)。(5)你认为根据哪一种方案测量结果计算出的小石块密度更精确?答:方案二,理由是由于先测量了烧杯和水的总质量m4然后使小石块浸
12、没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记处,不至于加水过多。【分析】(1)在天平的调平过程中,指针左偏,说明左盘低,右盘高。哪端的盘较高,平衡力螺母便向哪端调节。(2)天平平衡时物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值。(4)小石块的体积等于倒入水的体积;根据密度公式求出小石块的密度。在把石块从水中取出时,石块上有附着的水,故从该角度分析即可判断。(5)当将小石块从水中取出后,带走一部分水,由于先测量了烧杯和水的总质量m4然后使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记处,不至于加水过多。【解答】解:(1)根据图甲所示,指针偏向右端,为使
13、横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向左端移动;(2)小石块的质量m1=30g+2g=32g;(4)由步骤可知,倒入水的质量为:m水=165.2g152.4g=12.8g,此时水的体积V水=12.8cm3,小石块的体积等于倒入水的体积,则V=V水=12.8cm3,小石块密度=2.5g/cm3=2.5103kg/m3。由于石块从水中拿出时,上面沾有水,所以倒入水的质量偏大,求得水的体积偏大,即小石块的体积偏大,根据密度公式=知,所测密度会偏小。(5)方案二测量结果计算出的小石块密度更精确,因为由于先测量了烧杯和水的总质量m4然后使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加
14、水至标记处,不至于加水过多。故答案为:(1)左;(2)32;(4)2.5103;偏小;(5)由于先测量了烧杯和水的总质量m4然后使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记处,不至于加水过多。【点评】天平的调节、使用、读数,量筒的读数,利用密度公式进行计算,这都是我们在测量密度的实验中必须掌握的。通过此题我们还应该学会一种利用等效替代来间接求物体体积的方法,并能够根据要求选择出最佳方案。5(2018德阳)小华随意选取一块石子,准备在实验室测定它的密度。(1)他先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻线处,再调节平衡螺母,直至天平平衡。(2)用调好的天平石子的质量
15、,当盘中所加砝码和游码位置如图甲所示时,天平平衡,测此石子的质量38.4g;在量筒内装有一定量的水。该石子放入前、后的情况如图乙所示,此石子的密度是2.56103kg/m3。【分析】(1)掌握天平的调平,在调平前将游码拨到标尺左端的零刻度线处;(2)天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;在进行量筒的读数时,注意其分度值,根据公式=计算石子的密度。【解答】解:(1)在调节天平平衡时,先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处;(2)由图甲知,标尺的分度值为0.2g,所以石子的质量m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g由图乙知,量筒的分
16、度值为1ml,水的体积为30ml,水和石子的体积为45ml,所以石子的体积为V=45ml30ml=15ml=15cm3;石子的密度=2.56g/cm3=2.56103kg/m3。故答案为:(1)零刻度线;(2)38.4; 2.56103。【点评】此题是测量石块的密度实验,考查了有关天平和量筒的使用及读数,考查了有关密度的计算,特别是注意密度的单位及换算。6(2018重庆)小薇同学在测固体密度时操作步骤如下:(1)在实验室,小薇把天平放在水平工作台上,将游码归零,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向右调节(选填左”或“右”),使天平横梁平衡。(2)小薇选用了一块小矿石,用调好的天平测它的
17、质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时,天平恢复平衡,则测得的矿石质量是43.4g。(3)如图乙所示的量筒分度值为2cm3,在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻放入量筒,如图乙所示,读数时视线应与液面相平(选填“相平”或“不相平”),测得矿石的体积是18cm3。(4)实验后,小薇发现使用的20g砝码生锈了,由此导致测得的矿石密度会偏小(选填“偏大“偏小”或“不变”)。(5)小薇回家后,想测出家里某个小饰品的密度,她找到家里的电子秤,称出饰品的质量是140g,又借助细线、水、玻璃杯,测出了饰品的体积,她的实验操作步骤如图丙丁所示,则饰品的密度是2.8g/cm3。【分析】(1)调节天平
18、平衡时,先把天平放在水平工作台上,指针偏左,应向右调节平衡螺母;指针偏右,应向左调节平衡螺母;直到指针指在分度盘的中线处;(2)物体的质量等于砝码的质量加上游码所对应的刻度值,(3)用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线应与凹液面的最低处相平;(4)生锈会使砝码的质量增大,再根据砝码质量的变化推断测量质量的变化,根据=求测量值的变化。(5)根据饰品排开水的质量可求得其排开水的体积,因为浸没,所以V排=V,然后利用密度公式可求得饰品的密度。【解答】解:(1)把天平放在水平工作台上,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向右调节,使天平横梁水平平衡。(2)用调好的天平测矿石的质量,当右盘中所
19、加砝码和游码位置如图甲所示时,天平平衡,标尺的分度值为0.2g,则此矿石的质量是20g+20g+3.4g=43.4g;(3)如图乙所示的量筒分度值为2cm3,量筒读数,视线应该与量筒内凹液面的底部相平,由图乙所示量筒可知,测得矿石的体积V=38cm320cm3=18cm3;(4)所使用的20g的砝码生锈了,砝码生锈后质量会增大,这样用较少的砝码或少移动游码就可以使天平横梁水平平衡,因此,测得的质量会偏小,根据=知,他所测量的矿石密度将比实际矿石的密度偏小。(5)由图丙、丁可知,饰品排开水的质量m排=686.0g636.0g=50g,由=可得,排开水的体积V排=50cm3,因为浸没,所以V=V排
20、=50cm3,则饰品的密度=2.8g/cm3。故答案为:(1)水平;右;(2)43.4;(3)2;相平;18;(4)偏小;(5)2.8。【点评】本题考查了天平的调节、天平读数、量筒读数、求密度、误差分析等,要求学生有较强的能力,应注意总结解题思路及解题方法。7(2018福建)小明要测量木块的密度。实验器材有:木块、弹簧测力计(05N)、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。(g取10N/kg)(1)先用弹簧测力计测木块的重力,如图甲,示数为2.4N;再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,接着往水相倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙,木块在水中静止时测力计示数为1.6N木块的体积为4104
21、m3,密度为0.6103kg/m3本实验中滑轮的作用是改变力的方向。(2)小明分析发现,如果把水换成其他液体,测力计的示数就会不同,于是他把测力计的刻度改成相应的密度值,将该装置改装为测量液体密度的密度计”。原测力计的1.0N刻度处应标注为0.85103kg/m3,该“密度计”的刻度分布均匀(选填“均匀”或“不均匀”)(3)若要增大这种“密度计”的最大测量值,可以采取的方法有换用更大量程的弹簧测力计(写出一种即可)。【分析】(1)明确弹簧测力计的分度值,再根据指针指示来读数;(2)图乙中使用的是定滑轮,可以改变力的方向,不能省力,所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力,根据二力平衡知识可知F浮=
22、G+F拉求出浮力;根据F浮=水gV排求出木块的体积;根据G=mg=木gV求出木块的密度;根据F浮=G+F拉求出当测力计的示数为1N时,所受浮力,然后利用F浮=gV排可求得液体的密度,根据F浮=G+F示和F浮=液gV排推导出液与F示的关系,分析得出结论。(3)要增大这种“密度计”的最大测量值,可以从弹簧测力计的量程、木块的体积、密度等角度考虑可以采取的方法。【解答】解:(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为2.4N;(2)图乙所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,图乙中弹簧测力计的拉力F拉=1.6N,木块受到的浮力:F浮=G+F拉=
23、2.4N+1.6N=4N;F浮=水gV排木块的体积:V=V排=4104m3,木块的质量m=0.24kg,木块的密度:木=0.6103kg/m3;图乙中使用的是定滑轮,可以改变力的方向,当测力计的示数为1N时,所受浮力=G+F=2.4N+1N=3.4N,由F浮=gV排可得液体的密度,液=0.85103kg/m3,物体完全浸没在液体中,排开液体体积V排一定,G、g也是定值,所以F示和液是一次函数关系,则密度秤的刻度是均匀的;(3)若要增大这种“密度计”的最大测量值,可以采取的方法:可以换用更大量程的弹簧测力计(或换用体积更小的木块,换用密度更大的物块)。故答案为:(1)2.4;4104;0.610
24、3;改变力的方向;(2)0.85103;均匀;(3)换用更大量程的弹簧测力计。【点评】本题考查了学生对密度、浮力的计算,弹簧测力计读数的掌握和运用,同时考查学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力,关键是相关公式的灵活运用,是一道难度较大的题目。8(2018天津)某校同学参加社会实践活动时,在山上发现一块很大的岩石,他们想测出这块岩石的密度。几位同学随身携带的工具和器材有:电子天平(附说明书)、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水(已知水的密度为0)请你从中选用部分工具和器材,帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案要求(1)写出主要的实验步骤(2)写出岩石密度的数学表达式
25、(用已知量和测量量表示)【分析】测物体密度所依据的实验原理是=,所以要测出岩石的密度,就需要知道岩石的质量和岩石的体积。(1)岩石的质量可以选用天平进行测量;(2)题中所给的器材里并没有量筒,所以无法采用常规的方法即用量筒测量岩石的体积。我们可以利用等效替代的方法来解决这个问题:如果让岩石浸没入水中,则就可以得到V岩石=V排水在我们所学的公式里,还有一个公式里含有V排水,那就是阿基米德原理F浮=液gV排利用天平称出排开水的质量,再代入公式求得排开水的体积,即岩石体积,最后利用密度公式推导出其密度表达式。【解答】解:(1)测物体密度所依据的实验原理是=,所以要测出岩石的密度,就需要知道岩石的质量
26、和岩石的体积,故设计实验步骤如下:用铁锤敲击岩石,取下适当体积的小岩石块;用电子天平称出小岩石块的质量,记为m0;在茶缸中倒入适量水,称出茶缸和水的总质量,记为m1;用细线系好小岩石块,提着细线的一端,将小岩石块浸没在水中保持静止(小岩石块不与茶缸接触),读出此时天平的示数,记为m2;(2)小岩石块浸没在水中,V=V排,排开水的质量m排=m2m1,则其排开水的重力为G排=(m2m1)g,根据阿基米德原理可知,F浮=G排=(m2m1)g,又因为F浮=水gV排=水gV,故V=,所以岩石的密度表达式=0。答:(1)主要的实验步骤见解答;(2)岩石密度的数学表达式为=0。【点评】本题考查了测量物体密度
27、的方法,本题中测量物体密度所用到的知识包括密度知识和阿基米德原理。要能根据题中的器材想到用阿基米德原理来解决岩石体积的测量,该题综合考查了学生的分析能力和综合能力,是一道好题。9(2018无锡)小明想测量一枚生鸡蛋的密度,他的方案是:先使鸡蛋在盐水中悬浮,然后测出盐水的密度盐水,则鸡蛋=盐水(1)小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下:步骤一:将鸡蛋放入空烧杯,慢慢加水,浸没沉在杯底的鸡蛋,如图a;步骤二:向水中加盐,用玻璃棒慢慢搅拌,使鸡蛋逐渐上浮,直至漂浮在盐水面上,如图b;步骤三:用胶头滴管滴加水,用玻璃棒慢慢搅拌,使漂浮的鸡蛋逐渐下沉,直至悬浮在盐水中,如图c对上述实验中鸡蛋所受浮力大小
28、的分析,正确的是BA步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变B鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力C鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大D鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中,所受浮力增大(2)小明取来天平、量筒和小烧杯,测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上,如图乙,此时应将游码归零,并向右调节平衡螺母,使指针对准分度盘中央的刻度线,天平调节好后,测量步骤如下步骤一:如图丙,在小烧杯中倒入适量盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1;步骤二:如图丁,把小烧杯中一部分盐水倒入量筒,测出量筒中盐水的体积为V:步骤三:测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m=38.8g则m180=g,V=40cm3,
29、小明所测盐水的密度p盐水=1.03103kg/m3:若小明没有对图乙的天平进行调节,就按照上述步骤进行测量,则测得的盐水密度不变(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)【分析】(1)根据F浮=液V排分析解答;物体悬浮时浮力等于重力;漂浮时浮力等于重力;下沉时浮力小于重力;(2)物体质量等于砝码质量加游码质量;根据量筒的分度值得出液体的体积;根据=算出盐水的密度;图乙指针指在分度盘的中央,天平平衡,不需要调节就可以测量。【解答】解:(1)A、根据F浮=液V排知在盐水重加水时,液体的密度减小,浮力减小,故A错误;B、鸡蛋在图c重处于悬浮状态,所受的浮力等于重力,故B正确;C、鸡蛋处于图a沉底时,浮力小
30、于重力,处于图b漂浮状态时,浮力等于重力,重力不变,故鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时小,故C错误;D、鸡蛋从图b漂浮状态变为图c悬浮状态的过程中,所受浮力不变,故D错误。故选D。(2)天平读数时:右盘中所有砝码的质量与游码所对应的示数之和即为左盘中物体的质量;m1=50g+20g+10g=80g;盐水的质量m=m1m2=80g38.8g=41.2g,图丁知,V=40ml=40cm3,故盐水=1.03g/cm3=1.03103kg/m3;图乙指针指在分度盘的中央,天平平衡,不需要调节就可以测量,测得的盐水密度不变。故答案为:(1)B;(2)80;40;1.03103;不变。【点评】本题测
31、量盐水的密度,考查天平的调节使用、量筒的使用、密度的计算,是力学中的重要实验,要掌握。10(2018恩施州)在实验课上,老师要求小明用一只量筒、一枚大头针和水,测量一个小木块的密度。下面是小明的有关实验步骤,请你帮他补充完整。(1)在量筒内倒入适量的水,量筒的示数为V1。(2)将小木块放入量筒中(木块漂浮),此时量筒的示数为V2。(3)用大头针将木块压入水中,读出体积V3。(补充步骤)(4)计算得出木块的密度木=水。(写出最简表达式)。【分析】用量筒内取适量的水,读出体积V1,将小木块放入量筒的水中,木块将漂浮,读出体积V2,可得排开水的体积,利用阿基米德原理可求木块受到的浮力;据漂浮条件可知
32、木块重,利用重力公式求木块的质量;用大头针将木块按入水中,读出体积V3,可得木块的体积;利用密度公式求木块的密度。【解答】解:补充完整。(1)在量筒内倒入适量的水,量筒的示数为V1。(2)将小木块放入量筒中(木块漂浮),此时量筒的示数为V2。(3)用大头针将木块压入水中,读出体积V3。(4)表达式:木块受到的浮力F浮=水g(V2V1),木块的重力G木=木块(V3V1)g,由于木块漂浮,它受到的浮力等于重力,即:F浮=水g(V2V1)=G木=木块(V3V1)g,所以木块的密度木块=水。故答案为:(3)用大头针将木块压入水中,读出体积V3;(4)水。【点评】本题为力学综合题,要求灵活运用所学公式,
33、用所测得的量表示各物理量,涉及到设计实验,有难度!11(2018襄阳)在襄阳独特的民俗节日穿天节里,人们沿汉江捡拾穿天石,系上细绳佩戴以避邪。王军和几位同学利用天平、细线、量筒和水(水=1.0g/cm3)等器材测量穿天石的密度。(1)天平称出穿天石的质量。天平平衡后,石盘中砝码和游码的位置如图甲所示,穿天石的质量为64g。(2)用量筒和水测量穿天石体积。“先往量筒中倒入适量的水”,其中“适量”的确切含义是:水不能太少,要能浸没穿天石;水不能太多,穿天石浸没后,水面不能超过量程。(3)穿天石放入量筒前后的情况如图乙所示(忽略细线的体积),穿天石的密度是3.2g/cm3。【分析】(1)穿天石的质量
34、等于砝码的质量加游码对应的刻度值;(2)适量的含义是固体要能浸没,并且水和固体的总体积不能超过量筒的最大测量范围。否则会影响物体的体积的测量。(3)穿天石的体积等于穿天石排开水的体积,求出排开水的体积,即穿天石的体积;知道穿天石的质量和体积,根据密度公式求出穿天石的密度。【解答】解:(1)由甲图可知,穿天石的质量为m=50g+10g+4g=64g;(2)量筒中倒入适量的水有两层含义:水不能太少,要能浸没穿天石;水不能太多,穿天石浸没后,水面不能超过量程;(3)由乙图可知,穿天石的体积为V=V排水=40cm320cm3=20cm3 ,则穿天石品的密度为:=3.2g/cm3。故答案为:(1)64;
35、(2)水不能太少,要能浸没穿天石;水不能太多,穿天石浸没后,水面不能超过量程;(3)3.2。【点评】此题中考查了天平的调节与使用、量筒的读数,密度公式的运用,这都是测密度实验中应该掌握的基本技能。还要注意固体密度测量的基本步骤。12(2018山西)小亮同学帮妈妈做饭时,发现茄子漂在水面上。他想:“茄子的密度是多大呢?”他用天平和量简测定茄子的密度,请你和他一起完成实验。(1)将天平放在水平台上,把游码放到标尺的左端的刻度处处,当横梁稳定时,指针偏向分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母左调。(2)切取一小块茄子,用调节好的天平测出它的质量m;在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1;用细铁丝将
36、茄子块压入量筒的水中,并使其浸没,测出水和茄子块的总体积V2茄子块密度的表达式:=(3)因为茄子具有吸水性,用上述方法测出的茄子块体积偏小,茄子块的密度偏大。(选填“偏大”或“偏小”)【分析】(1)天平使用之前要调平,指针的偏转方向判断天平哪端下沉,调节过程中,平衡螺母向下沉的反方向移动,左偏右移,右偏左移;(2)利用密度公式=求茄子的密度;(3)根据质量和体积的变化,结合密度公式分析解答。【解答】解:(1)将天平放在水平台上,把游码放到标尺的左端的零刻度处,若指针偏向分度盘右侧,因此要向左移动平衡螺母,直到指针指在分度盘的中间。(2)茄子的质量m;茄子的体积V=V2V1;茄子的密度=;(3)
37、因为茄子具有吸水性,故测得的V2偏小,因此茄子的体积V=V2V1偏小,根据=知测得的茄子的密度偏大;故答案为:(1)水平台;刻度处;左;(2)=;(3)偏小;偏大【点评】测固体的密度是初中物理比较基本的实验,本题考查用天平和量密度的计算,考查了学生的实验能力。13(2018威海)如图是生活中常用的小茶杯,请你在下列器材中选择合理的题材,利用浮力等相关知识设计一个测量小茶杯密度的实验。备选器材:若干个量筒、溢水杯和烧杯,记号笔、足量水(小茶杯可以放入溢水杯、烧杯,但放不进量筒)要求:(1)简述实验步骤(如需将小茶杯放入水中,请明确表述小茶杯放入水中的具体操作):用符号表示有关的物理量。(2)利用
38、测出的物理量写出小茶杯密度的表达式(水的密度用水表示)【分析】(1)在溢水杯中装满水,小茶杯慢慢放在水表面时可以漂浮于水面上,溢出的水流入量筒中,记下排出的水的体积V1;根据阿基米德原理和漂浮的特点可得出其重力,从而得出茶杯的质量;(2)在溢水杯中装满水,将小茶杯慢慢压入水中,使其沉浸在水中,溢出的水流入量筒中,可得出小茶杯的体积;(3)根据密度公式可求出小茶杯的密度。【解答】解:(1)实验步骤在溢水杯中装满水,小茶杯慢慢放在水表面时可以漂浮于水面上,溢出的水流入量筒中,记下排出的水的体积V1;如下左所示:在溢水杯中装满水,将小茶杯慢慢压入水中,使其沉浸在水中,溢出的水流入量筒中,记下排出的水的体积V2,如上右所示:(2)由题意可知,当漂浮于水面时,茶杯受到的浮力与茶杯的重力相等,根据阿其米德原理,浮力等于排开水的重力,即F浮=G=水V1g,故茶杯的质量:m=水V1,当茶杯全部浸没时,排开水的体积,即为茶杯的体积V=V2,小茶杯密度:=水。故答案为:(1)如上;(2)=水。【点评】本题测密度大小,考查阿基米德原理及漂浮的规律的运用。