小明用质量忽略不计的杆秤测量物体M的质量,如图所示。当秤砣位于位置B时,杆秤在水平位置平衡。将物体浸没在纯水中,秤砣移至位置C时,杆秤在水平位置重新平衡。已知秤砣的质量为2kg, OB=5OA, OC=3OA,g=10N/kg,求:
(1)物体M的质量;
(2)物体浸没水中时受到的浮力;
(3)物体的密度。
在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求:
(1)分析图像可知,圆柱体重力是多少?
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少?
(3)圆柱体的体积是多少?
(4)圆柱体的密度是多少?(g=10N/kg)
学校组织学生参观中国科技馆,同学们在“探索与发现A厅”里面看到一个十分有趣的“物体上滚?”的实验。实验时,将双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的最低端,看到双圆锥体从静止向轨道高处滚去。实验引起了同学们的讨论,小军认为“双圆锥体上滚”是真的,眼见为实;小乐认为“双圆锥体上滚”是错觉,双圆锥体不可能自动由低处向高处滚动。小乐和小军为证明各自的观点,取了两根木条放在水平桌面上,将木条左端垫高,做成一个倾斜轨道,将双圆锥体放在轨道右端,如图甲所示,由静止释放后双圆锥体向轨道高处滚去,双圆锥体最终停在轨道左端,如图乙所示。这个实验成功再现了在科技馆看到的现象。
请你根据图甲、乙所示的实验,选择适当的器材,通过测量判断小军和小乐谁的观点正确,写出你的测量方法并简要说明。
现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。小红想利用上述器材测量待测液体的密度,以下是她设计的实验步骤,请你补充完整。
(1)向烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m1;
(2)如图所示,用细线拴住石块,使其全部浸没在烧杯的水中(水未溢出),且不与容器相接触。在右盘中增减砝码,并调节游码,测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m2;
(3)将烧杯中的水全部倒净,再倒入适量的待 测液体,用天平测出其总质量为m3;
(4)____________________。在右盘中增减砝 码,并调节游码,测出天平平衡时砝码 的质量和游码对应数值的总和为m4;
(5)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算待测液体密度的表达式 为: 。
LED灯是一种新型的环保节能灯,小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验 (其中R0为光敏电阻,其电阻值与光照强度成反比)其实验步骤如下:
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与光敏电阻的距离约为30cm,闭合并关,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表。
灯泡类型 |
盒内初温 |
盒内末温 |
电流表示数 |
白炽灯 |
20℃ |
78℃ |
6mA |
普通节能灯 |
20℃ |
50℃ |
15 mA |
LED灯 |
20℃ |
35℃ |
60 mA |
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验。根据小梦的探究,请同答:
(1)电能转化为内能最多的灯是 ,这是通过观察 来比较的。
(2)电锥转化为光能最多的灯是 ,这是通过观察 来比较的。
(3)LED灯的发光效率较 ;(填“高”.或“低”).
(4)综合分析表中数据可知,15W的LED灯的发光亮度与 W的白炽灯发光亮度相当。
小青和小红都想测量某种液体的密度。
(1)小青的方法是:首先将天平放在水平桌面上,并将游码移至标尺的零刻度线处,发现指针偏向分度盘中央刻度线左侧,她应向______(选填“左”或“右”)侧调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央刻度线。
收集数据:
①向瓶中倒入适量液体,用天平测出瓶和液体的总质量m1=________g,如图甲所示;
②将瓶中的部分液体倒入量筒中,用天平测出瓶和剩余液体的质量m2,如图乙所示;
③用量筒测出倒入液体的体积V=_________mL,图丙所示。
由以上数据可以得到液体的密度ρ液=__________g/cm3。(写出具体数值)
(2)小红用水、石块(密度大于被测液体密度)、烧杯、弹簧测力计也测到了该液体的密度,如图所示(ρ水为已知):
①用细线系住石块,并挂在弹簧测力计下,测得其重力为G,如图甲所示;
②用弹簧测力计拉住石块使其浸没在水中,测得拉力为F1,如图乙所示;
③用弹簧测力计拉住石块使其_______在待测液体中,测得拉力为F2。
由以上数据可以得出液体密度的表达式ρ液=__________________,石块密度的表达式ρ石=_______________(用本次实验收集到的物理量表达,水的密度用ρ水表达)。
(3)从实验操作的简单、方便这个角度来看_________(选填:“小青”或“小红”)的方法更好。
妈妈买了一只银手镯,为了初步判断是不是纯银制成的,小明利用首饰店的电子天平、溢水杯、大小合适的烧杯、水等进行了如下实验:
A.将电子天平放在桌面上,调节底板水平; |
B.将手镯放在电子天平的托盘上,液晶屏显示如图,则手镯的质量为_____g; |
C.用电子天平测量空烧杯的质量为22.060g; |
D.将手镯浸没到盛满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出来的水; |
E.用电子天平测量溢出来的水和烧杯的总质量为24.460g。
(1)手镯的密度为____g/cm3(保留一位小数)。
(2)测量前,若电子天平底板没有调水平,则测得的质量偏____(填“小”或“大”)。
(3)由于溢水管口残留有少量水,由此会导致测得的密度偏_____(填“小”或“大”)。
小阳喜欢动手做实验,下面是她课后在实验室为测量物质的密度进行的一些尝试。
(1)小阳先将盐水倒入量筒,如图甲所示,则盐水的体积为_________cm3。接着用天平测出空烧杯的质量为30g,然后她将量筒中的盐水全部倒入烧杯,用天平测量烧杯和盐水的总质量,天平平衡时的情景如图乙所示,则烧杯和盐水的总质量为_________g。请你根据以上实验数据计算出盐水的密度为_________kg/m3,这种方法测量的盐水密度会比真实值_________ (选填“大”或“小”)。
(2)小阳紧接着想要测量一种蜡块的密度。但是量筒却被其他同学拿走了,聪明的小阳想到了一种利用现有器材测量蜡块密度的方法:
第一步:把蜡块放入图乙烧杯的盐水中漂浮,调节天平平衡,记下天平的示数为81g;
第二步:再用一个体积不计的细铁丝把蜡块全部压入盐水中稳定后,重新调节天平平衡,记下天平的示数为85g;
请利用上面(1)问中得出盐水的密度和测得的相关数据帮助小阳完成下列计算:蜡块的质量是_________g;漂浮时蜡块所受的浮力大小是_________N,蜡块被全部压入盐水中时所受的浮力大小是_________N;蜡块的体积是_________cm3,蜡块的密度是_________g/cm3。
小明的父亲是一位配钥匙的师傅,他发现有一种钥匙坯和5角硬币的颜色都是黄灿灿的,为探究它们是否是同一种材质,设计如图实验:
(1)取一枚钥匙坯放入小空桶,称出它们的总重F1;
(2)取一枚5角硬币放入小空桶,称出它们的总重F2;
(3)将那枚钥匙坯轻轻放入已装满水的溢水杯中,用小空桶收集溢出的水,称出水及桶的总重F3;
(4)将那枚5角硬币也轻轻放入溢水杯中(钥匙坯仍在其中),用刚才装水的小桶继续收集这次溢出的水,称出桶及两次溢出水的总重F4。
①在该实验中,小明遗漏了一步重要的测量(并用字母表示): 。
②小明认为,如果则可以认为它们是同一材质。根据你补充的步骤,上述等式应修改为: 。
③实验时,钥匙坯、硬币各取一枚好不好?请作答并简述理由__________________。
小亮同学利用“替代法”测量一粒花生米的密度,实验过程中如下图所示。在下列空格中填写适当内容:
(1)如图甲,选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明烧杯中,发现花生米下沉至杯底,则花生米完全浸没在水中下沉时所受的浮力 重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)如图乙,往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌,直至观察到花生米处于 状态,随即停止加盐。
(3)如图丙示,取出花生米,用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为 g;
(4)将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,用天平测出空烧杯的质量为59g,如图丁示,用量筒测出盐水的体积为 mL。
(5)通过公式计算出盐水的密度即可知花生米的密度,本实验中花生米的密度为 g/cm3(结果小数点后保留两位数字)。
(2014·常州)2014年5月,考古学家在长城板厂峪段修复过程中,发现泥土烧制的象棋子,小明和小华在参观考察过程中,因地制宜,尽力用可乐瓶、小口径量筒(口径比象棋子小)、水以及常见生活材料,各自测的象棋子的密度.
请选择其中一种方法算出象棋子的密度.(两种都做,以第一种为准)
方法一:
①把吸管一端水平插入可乐瓶侧壁,另一端开口朝下,往可乐瓶里缓缓倒水,直至水面升到吸管水瓶端口,将空的量筒正放在吸管下端开口处.
②把一泡沫块轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面.
③用细线拴住像棋子轻轻放入可乐瓶,象棋子下沉至瓶底.
④取出像棋子并轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块儿和象棋子漂浮在水面.
方法二:
①往可乐瓶内装适量水,另外在量筒内装一些水.
②用保鲜薄膜(质量不计)包住象棋子,轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面,在可乐评侧壁水面处做记号A.
③取出保鲜薄膜和象棋子,把量筒内的水缓缓倒入可乐瓶直至瓶内水面上升至记号A.
④用细线拴住像棋子并放入可乐瓶,象棋子下沉至瓶子底,在可乐瓶侧壁水面处做记号B.
⑤取出象棋子,把量筒内的水缓缓倒入可乐瓶直至瓶内水面上升至记号B.
实验数据如图所示,g取10N/kg,问:
(1)你选择方法 进行计算.
(2)象棋子的密度为多大?
测量苹果的密度:
(1)方法一:如图所示,用天平测得苹果的质量为 g,若苹果的体积为200cm3,则苹果的密度为 g/ cm3.
(2)方法二:将苹果轻放入装满水的溢水杯中,静止时,苹果漂浮在水面上,测得从杯中溢出水的 体积为V1;再用细针缓缓地将苹果全部压入水中,从杯中又溢出了体积为V2的水。已知水的密度为ρ水,则苹果密度的表达式为ρ苹果= 。(用所测的物理量来表示)
在测定植物油密度的实验中,小月同学按照正确的实验方法和步骤进行操作,并设计了如下记录数据的表格。
(1)小月将天平放在水平台上,接下来的操作是 ,然后发现指针静止时如图(甲)所示,这时她应将横梁右端的平衡螺母向 调节(选填“左” 或“右”),使天平平衡。
(2)如图(乙)所示是将烧杯中的部分植物油倒入量筒后,置于调平的天平上,天平重新平衡时的情景;(丙)所示是将烧杯中部分植物油倒入量筒后的情景。根据图中情景帮小月将下表填写完整。
烧杯和植物油的总质量m/g |
烧杯和剩余植物油的总质量m/g |
倒出植物油的体积v/cm3 |
植物油的密度 ρ/(kg/m3) |
100 |
|
30 |
|
(3)另一位同学的实验方法是:先测出空烧杯质量为m1;
然后用量筒测出适量植物油的体积V,接着将量筒中的植物油倒入烧杯后,测出总质量为m2;然后计算出盐水的密度ρ′。与小月测出的植物油密度ρ相比较,则ρ′ ρ(选填“<”、“>”或“=”)。
在“探究液体的密度”实验中:
(1)使用天平时,应将天平放在水平台面上,游码移至称量标尺左端的 刻度线上;若指针偏向分度标尺的左边,应将平衡螺母向________调节直到横梁平衡(选填“左”或“右”);
(2)用调好的天平测量液体的质量,一位同学的测量情况如图所示,则烧杯和液体的总质量是 g;若烧杯的质量是20g,则液体的质量是 g。
(3)甲、乙、丙、丁四组同学分别量取了不同体积的同种液体,并测量出液体的质量,老师将他们的测量结果列在黑板上,如下表所示。经分析,发现四组同学的测量数据中,有一组同学的测量数据存在错误,你认为错误的是 组,你的判断方法是: 。
组 别 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
液体的质量m / g |
8.0 |
16.2 |
19.8 |
31.8 |
液体的体积V / cm3 |
10.0 |
20.0 |
30.0 |
40.0 |
张华和同学到东海岛钢铁基地参加社会实践活动,张华拾到一个小金属零件,他很想知道这个零件是什么材料做成的,就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度.具体操作如下:
(1)把天平放在 上,并将游码移至标尺左端零刻线处;调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节.
(2)用调节好的天平测零件的质量.天平平衡时,砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则零件的质量为 g,用量筒测得零件的体积如图丙所示,则零件的体积为 cm3,由此可算得小金属零件的密度为 g/cm3.
(3)若该零件磨损后,它的密度将 (填“变大”“变小”或“不变”).