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專項訓練(一)　質(zhì)量、密度的測量 (限時:25分鐘) 1.林紅同學在用天平和量筒測量一小塊大理石密度的實驗過程中: (1)使用托盤天平前要對天平進行調(diào)節(jié),步驟如下: ①組裝好天平,把天平放在水平工作臺面上; ②把游碼置于標尺左端的零刻度線處; ③調(diào)節(jié)天平的　　　　　　,使天平橫梁水平平衡。 (2)用調(diào)好的天平測大理石的質(zhì)量,當右盤中所加砝碼和游碼位置如圖ZX1-1甲所示時,天平平衡,則此大理石的質(zhì)量是 　　　　g。在量筒內(nèi)裝有一定量的水,該大理石放入前、后的情況如圖乙所示,則大理石的體積是　　　　cm3,此大理石的密度是　　　　kg/m3。 圖ZX1-1 (3)大理石放入水中時會吸水,則用此測量方法測得的密度值與它的真實值相比　　　　(選填“偏大”“偏小”或“一樣大”)。 2.林紅同學為了測量某物體的密度,設計了如下實驗方案: A.如圖ZX1-2甲所示,將適量水倒入量筒內(nèi),讀出其體積V1; B.如圖乙所示,用細線將物體系住浸沒在水中,讀出其體積V2; C.如圖丙所示,將物體從水中取出,用天平測出物體的質(zhì)量m; D.計算物體的密度。 圖ZX1-2 (1)小勇同學提醒林紅,在圖丙中操作有誤,這個錯誤是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)林紅改正錯誤后,天平所加砝碼和游碼位置如圖丁所示,則物體質(zhì)量是　　　　g。 (3)小勇再次提醒林紅,如果不考慮細線的體積,這樣測量的密度結(jié)果比真實值要　　　　(選填“偏大”“相等”或“偏小”),原因是　　。 3.林紅同學想知道所喝的早餐奶的密度,于是到實驗室用器材進行了測量。 (1)林紅利用天平(含砝碼)、量筒、燒杯測量早餐奶的密度過程如下: ①將天平放在水平桌面上,游碼放在標尺左端的零刻度線處,調(diào)節(jié)　　　　　　,使指針指在分度盤的中線處,這時橫梁平衡; ②在燒杯中倒入適量的早餐奶,用天平測出燒杯和早餐奶的總質(zhì)量為76.2 g;將燒杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中,如圖ZX1-3甲所示,則量筒內(nèi)早餐奶的體積是　　　　cm3; 圖ZX1-3 ③再用天平測出燒杯和剩余早餐奶的質(zhì)量,砝碼和游碼的示數(shù)如圖乙所示,則量筒中早餐奶的質(zhì)量為　　　　g; ④經(jīng)過計算可知,早餐奶的密度為ρ=　　　g/cm3。 (2)實驗中林紅想如果沒有量筒應該也可以完成實驗,思考了一會兒后,她利用天平、水(水的密度用ρ水表示)、燒杯測量早餐奶的密度,操作過程如下: ①用天平測出燒杯的質(zhì)量m0; ②用天平測出燒杯和裝滿水的質(zhì)量m1; ③用天平測出燒杯和裝滿早餐奶的質(zhì)量m2。 請你根據(jù)林紅測得的物理量寫出早餐奶密度的表達式ρ=　　　　　　　(用字母表示)。 4.林紅同學在實驗室里測量一塊形狀不規(guī)則、體積較大的礦石的密度。 (1)因礦石體積較大,放不進量筒,因此她利用一只燒杯,按如圖ZX1-4所示方法進行測量,礦石的體積是　　　　cm3。 圖ZX1-4 (2)用托盤天平已經(jīng)測得礦石的質(zhì)量是175 g,則礦石的密度是　　　　kg/m3;從圖A到圖B的操作導致密度的測量值比真實值　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。 (3)在使用已調(diào)節(jié)好的托盤天平,按規(guī)范的操作來稱量礦石的質(zhì)量時,通過增、減砝碼后指針偏在分度盤中線右邊一點,這時應該　　　　。 A.向左調(diào)平衡螺母 B.往右盤中加砝碼 C.從右盤中取出最小的砝碼,向右移動游碼 5.林紅同學用天平、燒杯、油性筆及足量的水測量一塊鵝卵石的密度,實驗步驟如下: (1)將天平放在水平桌面上,把游碼撥至標尺零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時偏向分度盤的右側(cè),要使橫梁在水平位置平衡,應將平衡螺母往　　　　(選填“左”或“右”)調(diào)。用調(diào)好的天平分別測出鵝卵石的質(zhì)量是32 g和空燒杯的質(zhì)量是90 g。 (2)如圖ZX1-5甲所示,把鵝卵石輕放入燒杯中,往燒杯倒入適量的水,用筆在燒杯壁記下此時水面位置為O點,然后放在天平左盤,天平再次平衡時情況如圖丙所示,則杯、水和鵝卵石的總質(zhì)量為　　　　g。 圖ZX1-5 (3)將鵝卵石從水中取出后,再往燒杯中緩慢加水,使水面上升至記號O點,如圖乙所示,用天平測出杯和水的總質(zhì)量為142.4 g,此時杯中水的體積為　　　　cm3。 (4)根據(jù)所測數(shù)據(jù)可以計算出鵝卵石的密度為　　　　g/cm3。 (5)由于取出鵝卵石時會有水帶出,將導致所測密度偏　　　　。 6.林紅同學用天平、大燒杯、小燒杯和水來測量一石塊的密度。 (1)在使用天平前要對天平進行調(diào)節(jié),請將下列各步驟前的字母按照正確的順序排列　　　　。 A.組裝好天平,把天平放在水平臺面上 B.調(diào)節(jié)天平的平衡螺母,使天平橫梁水平平衡 C.把游碼置于標尺的零刻度線處 (2)天平調(diào)平后,林紅測出了石塊的質(zhì)量,如圖ZX1-6甲所示,石塊的質(zhì)量m=　　　　g。 圖ZX1-6 (3)因為石塊較大,不能直接放入量筒中,林紅用以下方法測量石塊的體積,操作步驟如下: A.測出空的小燒杯的質(zhì)量15.0 g; B.把裝滿水的大燒杯和空的小燒杯按如圖乙所示放置; C.把石塊緩緩浸沒入大燒杯中,大燒杯中部分水溢進小燒杯; D.待溢出的水全部滴入小燒杯后測出小燒杯的總質(zhì)量是34.4 g。 (4)林紅計算出石塊的密度ρ石=　　　　kg/m3。 (5)小月認為林紅測量體積的方法麻煩,她認為可以把小燒杯中溢出的水倒入量筒中,直接讀出石塊的體積。你認為采用　　　　的方案可以使測量誤差更小。 (6)林紅整理實驗器材時發(fā)現(xiàn),天平的右盤有一個缺角,則測量結(jié)果　　　　　　(選填“偏大”“偏小”或“仍然準確”)。 (7)林紅在實驗中找到了自信,她用一只有頸的圓柱形塑料飲料瓶和一桶水、一把刻度尺就巧妙地測出了食用油的密度。她的操作步驟如下: A.剪去飲料瓶的上部,保留圓柱部分,測出圓柱的直徑d; B.瓶中放入幾個石塊和少量水,使水沒過石塊,將它放入水桶中,使它浮在水面上,測量露出水面的瓶高h1; C.在瓶內(nèi)注入一些待測的食用油,測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H; D.再次將瓶子放入水桶中,使它浮在水面上,測量露出水面的瓶高h2; ①林紅為什么要在瓶中放入石塊?　　　　　　　　　　; ②倒入瓶中的食用油的體積是V=　　　　　;食用油的密度ρ油=　　　　　　。(用實驗中的物理量d、h1、h2、H和水的密度ρ水及π表示) 參考答案 1.(1)平衡螺母　(2)43.2　15　2.88103　(3)偏大 [解析] (3)大理石放在水中時會吸水,使得測出的大理石和水的總體積V2減小,而小石塊的體積V=V2-V1,從而使得大理石的體積測量值偏小,根據(jù)ρ=mV可知,密度測量值偏大。 2.(1)在稱量過程中調(diào)節(jié)平衡螺母 (2)33.4 (3)偏大　由于先測體積,物體從水中取出后沾有少量水,使測得的質(zhì)量偏大。 3.(1)①平衡螺母　②40?、?2?、?.05　(2)m2-m0m1-m0ρ水 [解析] (2)水的體積V水=m1-m0ρ水,早餐奶的體積V奶=V水,早餐奶的密度ρ奶=m奶V奶=m2-m0m1-m0ρ水=m2-m0m1-m0ρ水。 4.(1)70　(2)2.5103　偏小　(3)C 5.(1)左　(2)161.6　(3)52.4　(4)2.5　(5)小 [解析] (3)將鵝卵石從水中取出后,再往燒杯中緩慢加水,使水面上升至記號O點,用天平測出杯和水的總質(zhì)量為142.4 g,此時,杯中水的體積V水=m水ρ水=m總-m杯ρ水=142.4g-90g1g/cm3=52.4 cm3。(4)第一次加入水的體積V水1=m水1ρ水=m總1-m石-m杯ρ水=161.6g-32g-90g1g/cm3=39.6 cm3,由題意知,鵝卵石的體積等于加入水的體積,則V=V水-V水1=52.4 cm3-39.6 cm3=12.8 cm3,鵝卵石的密度ρ=m石V=32g12.8cm3=2.5 g/cm3。(5)用此方法測量鵝卵石的體積時,由于取出鵝卵石時會有水帶出,使測得鵝卵石的體積偏大,從而使計算出的密度值偏小。 6.(1)ACB　(2)58.2　(4)3.0103　(5)林紅　(6)仍然準確 (7)①使飲料瓶能夠豎直漂浮在水面上?、讦衐24H　h1-h2Hρ水 [解析] (7)①在瓶中放入幾個小石塊,是為了使飲料瓶能夠豎直漂浮在水面上。②設瓶子的橫截面積是S,高度是h,瓶子漂浮在水面上,根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得, F浮=ρ水gS(h-h1)=G水+石塊①, 在瓶內(nèi)注入一些待測的食用油,測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H,則倒入油的體積V油=SH=πd24H, 倒入油的重力G油=ρ油V油g=ρ油SHg②,再次將瓶放入水桶中,測量露出水面的瓶高為h2, 瓶子漂浮在水面上,根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得: F浮=ρ水gS(h-h2)=G油+G水+石塊③, 由③-①得,ρ水gS(h1-h2)=G油④, ②④聯(lián)立解得,ρ油=h1-h2Hρ水。