初中物理质量的测量与天平实验题

小元同学在完成“测量某小合金块密度”的实验中，进行如下的实验操作：

A．把天平放在水平桌面上，把游码移动到标尺左端的零刻线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡。

B．在量筒中倒入适量的水，记下水的体积；将小合金块用细线系好后，慢慢地浸没在水中，记下小合金块和水的总体积。

C．将小合金块放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码，直至横梁恢复平衡。

（1）该实验原理是　      　。

（2）为了减小实验误差，最佳的实验操作顺序是　     　（填写字母）。

（3）正确操作后读取数值，如图甲、乙所示，小合金块的质量为　     　g，小合金块的体积为　      　cm³，由此可得出小合金块的密度为　      　g/cm³。

正确读数是做好试验的前提，请你读出下列测量仪器的测量结果。

（1）如图甲所示，圆柱体的直径为　   　cm。

（2）如图乙所示，汽车行驶时的速度为　   　km/h。

（3）如图丙所示，用天平秤物体质量为　   　g。

（4）如图丁所示某患者的体温为　   　℃。

托盘天平是一种精密测量仪器，某实验室天平的配套砝码及横梁标尺如图。

（1）小科发现砝码盒中的砝码已磨损，用这样的砝码称量物体质量，测量结果将　　。

（2）小科观察铭牌时，发现该天平的最大测量值为 $200g$，但他认为应为 $210g$。你认为小科产生这种错误想法的原因是　　。

（3）小江认为铭牌上最大测量值没有标错，但砝码盒中 $10g$的砝码是多余的，而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的，并说明理由：　　。

小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。

（1）把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小石块的质量为　    　g，用细线拴好小石块，把它浸没在盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，小石块的体积为　    　cm³，由此可以计算出小石块的密度为　             　kg/m³。

（2）小亮到海边去玩，拾到一个漂亮的贝壳。回家之后，他想知道贝壳的密度，于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作，测出了贝壳的密度（贝壳的密度大于水的密度）。请补全实验步骤并写出表达式。

①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h₁；

②再把贝壳放在果冻盒内　                                                 　；

③　                                                                     　；

④贝壳密度的表达式为ρ＝                   　（水的密度用ρ_水表示）。

根据"测量石块密度"的操作步骤，回答下列问题：

（1）用托盘天平测量石块质量；

①将天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端的零刻度线处，调节 　 　使横梁平衡。

②在加减砝码时，添加最小砝码后发现天平右盘略高于左盘，此时指针偏向分度盘的 　    　（选填"左"或"右"）侧，接下来的操作是 　     　，直至横梁恢复平衡。

③测出石块的质量为m _石。

（2）用量筒测量石块体积；

①用细线系着石块放入装有水的量筒中（如图所示），发现石块没有完全浸没；取出石块后，接下来的操作是 　                 　，然后读出水的体积V ₁。

②测出石块和水飞总体积V ₂后，求出石块的体积为V _石。

（3）石块密度的表达式 　       　。

（4）如果将此石块带到太空中，石块的质量 　     　，密度 　     　。（均选填"不变"、"变大"或"变小"）

学习了天平的使用后，小云用水平桌面上的天平为妈妈测量手镯的质量。

（1）图甲是小云称量过程中的部分操作，请找出图中的3处错误操作：

　　；　　；　　。

（2）纠正错误后，小云调节天平平衡，进行了正确测量，测量中使用了3个砝码：1个 $50g$、1个 $10g$、1个 $5g$，游码在标尺上的位置如图乙所示。则妈妈手镯的质量是　　，向天平盘中添加这3个砝码的合理顺序是　　。

小明想知道小石块密度，做了如下实验：

（1）将天平放在水平台上，把游码放到标尺左端　         　处，发现指针指在分度盘左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向　     　（填”左“或“右”）调。

（2）天平调平衡后，把石块放在天平左盘中，天平再次平衡后，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，这个石块的质量是　      　g。

（3）小明用量筒测石块体积，石块放入前后量筒中水面位置如图乙所示，则石块的体积是　         　cm³，石块的密度是　        　kg/m³。

（4）为培养小明的创新能力，老师要求小明使用溢水杯（如图丙所示）、小烧杯、量筒、大烧杯、细线和水测小金属块密度，请将小明设计的方案及其实验结果补充完整。（表达式中水的密度用ρ_水表示，其他各量用所测物理量字母表示）

①将溢水杯装满水

②把小烧杯放在溢水杯中漂浮，测出溢出水的体积为V₁

③再把小金属块轻轻放入小烧杯中，小烧杯仍漂浮，测出溢出水的体积为V₂

④小金属块质量的表达式m_金＝                　

⑤取出小烧杯和小金属块，将溢水杯　     　水

⑥用细线拴住小金属块，将小金属块浸没在溢水杯中，测出溢出水的体积为V₃

⑦小金属块体积表达式V_金＝　           　

⑧小金属块密度的表达式ρ_金＝　           　

开原以盛产大蒜闻名，小越想知道开原大蒜的密度，他将一些蒜瓣带到学校测量。

（1）他将天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端零刻度线处，指针静止时指在分度盘右侧，他应向　　（填“左”或“右” $)$调节平衡螺母，使天平平衡。

（2）小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为　　 $g$。

（3）他将蒜瓣放入装有 $25\mathit{ml}$水的量筒中，水面上升到图乙所示的位置，蒜瓣的体积为　　 $c{m}^3$，密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

（4）小越对实验进行评估，觉得蒜瓣太小，测得体积的误差较大，导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案，其中合理的是　　（填字母）。

$A$．换量程更大的量筒测量

$B$．测多个蒜瓣的总质量和总体积

$C$．换分度值更大的量筒测量

（5）同组的小爱同学测得一个装饰球 $A$的密度为 ${\rho }_0$，他们想利用它测量一杯橙汁的密度，发现装饰球 $A$在橙汁中漂浮，于是选取了测力计、细线和一个金属块 $B$，设计了如图丙所示的实验过程：

①用测力计测出装饰球 $A$的重力为 $G$；

②将装饰球 $A$和金属块 $B$用细线拴好挂在测力计下，并将金属块 $B$浸没在橙汁中静止，读出测力计的示数为 $F_1$；

③将装饰球 $A$和金属块 $B$都浸没在橙汁中静止（不碰到杯底），读出测力计的示数为 $F_2$．根据②、③两次测力计示数差可知　　（填“装饰球 $A$”或“金属块 $B$” $)$受到的浮力。橙汁密度的表达式 ${\rho }_{\mathit{橙汁}}=$　　（用 ${\rho }_0$和所测物理量字母表示）。

学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：

（1）将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的 　    　处，并调节平衡螺母，使天平平衡。

（2）将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用 　 　往天平的右盘 　    　（选填"从小到大"或"从大到小"）试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量

为 　    　g。

（3）如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g，则矿石的体积为 　     　m ³．（ρ _水＝1.0×10 ³kg/m ³）

（4）如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为 　     　kg/m ³。

小华在实验室测量物质的密度。

（1）把天平放在水平台上，游码放在标尺左端零刻度线处，指针静止时位置如图甲所示，小华向　    　调节平衡螺母，使横梁平衡。

（2）小华利用天平和量筒测量了果汁的密度，过程如下：

①用天平测出空烧杯的质量为28.2g；

②向烧杯中倒入适量果汁，用天平测出烧杯和果汁的总质量如图乙所示，其质量为　         　。

③将烧杯中的果汁全部倒入量筒中，测出果汁的体积为30cm³。

④果汁的密度ρ_果＝          　kg/m³。

⑤测量出的果汁密度值会　      　（填“偏大”或“偏小）。

（3）在测量一个弹力球的密度时，由于弹力球无法放进量筒内，小华用溢水杯，借助一个小烧杯和一个空的酸奶盒，利用量筒和水（ρ_水已知）测出了弹力球的密度，请将她的实验步骤补充完整。

①如图丙所示，溢水杯中盛满水，空酸奶盒漂浮在水中：

②将弹力球用细线系好放入溢水杯中浸没，空酸奶盒仍漂浮，从溢水杯中溢出了一部分水，如图丁所示，用量筒测出　      　的体积为V₁．测完后将量筒中的水倒净；

③将弹力球取出，放入酸奶盒中共同漂浮，从溢水杯中又溢出了部分水，如图戊所示，用量筒测出　      　的体积为V₂。

④弹力球的密度表达式ρ_弹力球＝　          　（用V₁、V₂、ρ_水表示）。

如图甲所示，木块长度是　　 $\mathit{cm}$，如图乙所示，电压表的示数是　　 $V$．用天平测物体质量，当天平再次平衡时，天平右盘内所放砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则天平左盘中被测物体质量是　　 $g$。

小明在课外探究活动中要测量5角硬币的密度，她选取了16枚相同的5角硬币，天平、砝码、量筒。

（1）小明先调节好天平，左盘放入16枚相同的5角硬币，指针指向分度盘右边，接下来他应该 　 　，最终天平平衡后，所用砝码与游码的位置如图所示，则16枚硬币的质量为 　 　g。

（2）把16枚硬币放入盛水的量筒中，浸没后水面由30cm ³上涨到38cm ³．计算出硬币的密度为 　  　g/cm ³。

（3）小芳看到小明的试验后问道："你为什么不用1枚硬币做呢，找16枚硬币多麻烦啊？"小明回答道，"这是为了 　 　"。

小丽同学想知道家里一只陶瓷茶壶的密度，她用壶盖进行实验。

（1）将壶盖放在调好的天平的左盘，往右盘放入砝码并移动游码，天平平衡时，砝码的质量和游码的位置如图甲所示，则壶盖的质量为　        　 $g$。

（2）如图乙所示，将壶盖浸没到装满水的烧杯里，然后把溢出的水倒入量筒中，测出水的体积为 $20c{m}^3$，则壶盖的密度是　      　 $g/c{m}^3$。

（3）用该方法测出壶盖的密度比真实值　        　（填“偏大”或“偏小”）。

（4）小丽接着用现有的器材对水进行探究，描绘出质量与体积关系的图线如丙图中 $A$所示。她分析后发现，由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量，导致图线 $A$未经过坐标原点。由此推断：水的质量与体积关系的图线应是　       　（选填丙图中“ $B$”、“ $C$”或“ $D$”）。

田田用天平和量筒测一个合金块的密度，设计了如下实验步骤。

（1）将天平放在　       　上，游码调到标示尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的左侧，他应向　     　调节平衡螺母，使指针指在分度盘中线处，天平平衡。

（2）用天平测合金块的质量，天平平衡时，右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，合金块质量为　      　g．量筒中装适量水，如图乙所示；将合金块浸没在量筒中的水面下，液面与70ml刻度线相平，合金块密度为　      　g/cm³。

（3）实验结束，田田发现所用的10g砝码粘有粉笔灰，那么，他所测量的合金块密度将比真实的密度　    　（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）田田还想测另一种液体的密度，于是他找来水和两套完全相同的实验器材做了如图丙所示的两个实验。当圆柱形物体在水和液体中露出的高度分别为圆柱形物体高度的 $\frac{1}{2}$和 $\frac{2}{3}$时，两个弹簧测力计的示数恰好相同。已知ρ_水＝1.0×10³kg/m³，则ρ_液＝　 　kg/m³。

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？"他用天平和量筒测定茄子的密度，请你和他一起完成实验。

（1）将天平放在 　　上，把游码放到标尺的左端的 　　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 　　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 $V_1$ ；用细铁丝将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 $V_2$ ．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 　　，茄子块的密度 　　。（选填"偏大"或"偏小" $)$