初中物理固体密度的测量实验题

（2013·宿迁）用托盘天平和量筒测定小矿石的密度．

（1）调节天平时，天平应置于水平桌面上，先将游码移到         ，指针静止时的位置如图甲所示．为使天平平衡，应将平衡螺母向     （选填“左”或“右”）调节；
（2）天平调平后，将小矿石放在左盘，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙，由此可知，小矿石的质量为     g；
（3）先在量筒中倒人20mL的水，然后将小矿石浸没在水中，此时水面如图丙所示眼睛应该在    （选填“A”“B”或“C”）位置再次读取水的体积，根据观测结果可知该小矿石的体积为    cm³，密度为     g/cm³．

在“测量石块的密度”实验中：

（1）小李同学首先用天平测出石块的质量，天平平衡时右盘砝码和游码位置如图甲所示，则石块的质量为　　 $g$。

（2）为了测量出石块的体积，小李同学先往量筒中加入一定量的水，如图乙所示，他的操作合理吗？为什么？答：　　。

（3）四个小组测量出的石块密度如下表所示：

第一组	第二组	第三组	第四组
$2.5\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$	$2.6g/c{m}^3$	$2.6\times {10}^2\mathit{kg}/m^3$	$2.5g/c{m}^3$

其中错误的是第　　组的测量结果。

（4）对实验进行评估时，下列分析正确的是　　。

$A$．放置天平的操作台面不水平，测出的质量偏大

$B$．放置天平的操作台面不水平，测出的质量偏小

$C$．先测石块体积，后测石块质量，测出的密度偏小

$D$．先测石决体积，后测石块质量，测出的密度偏大

（天平+量筒测固体密度）科技活动小组的同学利用所学知识测量鸡蛋的密度．小明同学设计的实验步骤如下：

A．用天平测出鸡蛋的质量m；
B．按图中的步骤来测量鸡蛋的体积V；
C．根据测量数据算出鸡蛋的密度p=m/v。
（1）小辉同学认为该实验过程误差较大，请你指出可能产生误差的主要环节并提出改进意见(可画简图并配文字说明)．
（2）请你用弹簧测力计、烧杯、水、细线，再设计出一种测鸡蛋密度的方案。
写出：①实验步骤；②鸡蛋密度表达式

【实验名称】用天平、量筒测量小石块的密度。

【实验设计】如图1所示，是小普同学设计的两种测量小石块密度的方案（操作步骤按照示意图中的①②③顺序进行）。你认为方案　　测量误差会较大，原因是　　。

【进行实验】小晟同学进行了实验，测出了相关物理量，计算出了石块的密度，以下是他测量小石块质量的实验片段：

①将天平放在　　台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的左侧，再向右调节　　，直至天平水平平衡。

②在左盘放被测小石块，在右盘从大到小加减砝码，当加到最小的砝码后，观察到指针静止在如图2所示的位置，接下来的操作是　　，直至天平水平平衡；

③读出小石块的质量。

【实验数据】测出所有相关物理量，并将实验数据记录在下面表格内，计算出石块的密度。请你将表格中①、②处的内容补充完整。

石块的质量 $m/g$	①	②	石块的体积 $V/c{m}^3$	石块的密度 $\rho /(g·c{m}^{-3})$
$/$	$/$	$/$	$/$	$/$

（天平+量筒测固体密度）小红和小明一起做“测石块密度”的实验。实验中有托盘天平、量筒、水、两个相同的烧杯、塑料绳、滴管、小石块（不吸水）。
（1）小红的实验方案如下：
①调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘上的位置如下图甲所示，此时应将平衡螺母向          (选填“左”或“右”)移动。
②用调节好的天平测石块的质量，所用砝码和游码的位置如下图乙所示，再用量筒测出石块体积如下 图丙所示，则石块密度是         kg/m³。
（2）小明认为这个实验中即使没有砝码，利用剩余器材仍然能测出小石块的密度。
请你把他的实验步骤补充完整并写出小石块密度的表达式。
①将天平放在水平台上，调节天平，使横梁平衡；
② 将一只空烧杯和小石块放在左盘，                                     ，
直到天平重新平衡；
③          ，记下量筒中水的体积V₀；
④ 在量筒中盛适量水，记下水的体积V₁；
⑤ 用塑料绳系住小石块，使其浸没在量筒水中，读出水面所对的刻度值V₂；
⑥ 石块密度表达式：  。

如图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。 $\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于　     　（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　     　调节，这样做的目的是　       　，并消除杠杆自重对实验的影响。

（2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶 $A$中，此时小桶 $A$中水的体积　       　石块的体积。

（3）将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶 $B$中，将装有水和石块的 $A$、 $B$两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。此时小桶 $A$、 $B$的悬挂点距支点 $O$分别为 $13\mathit{cm}$和 $5\mathit{cm}$，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为　      　 $\mathit{kg}/m^3$；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值　       　。

（天平+量筒测液体密度）在“测酸奶密度”的实验中，
（1）小明的实验方案：用天平和量筒测密度。
①把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧，要使天平平衡，他应该（     ）

A．把横梁右端螺母向右旋出一些

B．把横梁右端螺母向左旋进一些

C．把天平右盘的砝码减少一些

D．向右移动游码

②他用已调节好的天平测得空烧杯的质量m₀为37.4 g；接着把酸奶倒人烧杯中，测得烧杯和酸奶的总质量m₁，如图甲所示m₁=________g；然后把烧杯中的酸奶倒人量筒中，如图乙所示，V_奶=________cm³；则酸奶的密度ρ=_______________kg／m³。
       
③在交流讨论中，小雨同学认为小明测得的酸奶密度值偏大。其原因是___________________________________________________________；
（2）小雨的实验方案：巧妙地利用天平、小玻璃瓶(有盖)和水测酸奶密度。
小雨的实验过程是：①用天平测出小玻璃瓶（含盖）的质量m₀ ；
②在瓶内装满水，盖上盖子，用天平测出瓶和水的总质量 m₁   ；
③倒干净水，再往瓶内装满酸奶，盖上盖子，用天平测出瓶和酸奶的总质量m₂ ；
则酸奶密度的计算表达式(用测量的物理量符号表示) ρ=_____________________

小明在实验室里面测量某合金块的密度。

（1）将天平放在水平实验台上并将游码归零后，小明发现托盘天平的指针如图甲所示，此时他应该将平衡螺母向　　（填“左”或“右” $)$调节，使天平横梁平衡。

（2）用调节好的天平测量合金块质量时，通过加减砝码后，天平的指针仍如图甲所示，此时小明应　　，使天平横梁平衡。

（3）天平平衡时，所用的砝码和游码位置如图乙所示，则该合金块的质量是　　；

（4）小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中，量筒的示数分别如图丙和丁所示，则该合金块的密度为　　 $g/c{m}^3$；

（5）小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度（见下表），则该合金块可能是　　（填序号）。

$A$．铝镁合金     $B$．铝锰合金     $C$．锌铝合金

金属	镁	铝	锌	锰
密度 $(g/c{m}^3)$	1.74	2.70	7.15	7.47

为了测量某种食用油的密度，进行如下实验操作

（1）将托盘天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的“0”刻度线处，发现指针静止时指在分度盘中线的右侧，则应将平衡螺母向　　调节使横梁平衡（选填“左”或“右” $)$

（2）用天平称量出空烧杯的质量 $m_1=28.4g$；然后向烧杯中倒入适量的食用油，称量出烧杯和食用油的总质量 $m_2=65.6g$；把烧杯中的食用油全部倒入量筒中，如图所示，其示数为　　

$\mathit{mL}$。

（3）测出食用油的密度为 $\rho =$　　 $\mathit{kg}/m^3$，比实际密度值偏　　（选填“大”或“小” $)$。

"沉睡三千年，一醒惊天下"，三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物，如图1所示是其中的金面具残片，文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型，用实验的方法来测量模型的密度。

（1）小张把天平放在水平台上，将游码拨到 　　，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。

（2）调好后小张将模型放在左盘，在右盘加减砝码，并调节游码使天平再次水平平衡，砝码和游码如图2甲所示，则模型的质量为 　　 $g$ 。

（3）小张又进行了如图2乙所示的三个步骤：

①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为 $145g$ 。

②用细线拴住模型并 　　在水中（水未溢出），在水面处做标记。

③取出模型，用装有 $40\mathit{mL}$ 水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到 　　处，量筒中的水位如图2丙所示。

（4）旁边的小敏发现取出的模型沾了水，不能采用量筒的数据，于是测出图2乙③中烧杯和水的总质量为 $155g$ ，小敏计算出模型的密度为 　　 $g/c{m}^3$ 。

（5）若只考虑模型带出水产生的误差，则实验过程中模型带出水的体积为 　　 $c{m}^3$ ，小敏计算出的密度值与实际值相比 　　（选填"偏大""偏小"或"相等" $)$ 。

小伟在地质公园进行研学活动时，捡到一块形状不规则的小矿石。他想知道小矿石的密度，设计如下实验方案：

（1）实验时，应将天平放在 　　台上。图甲是小伟在调节天平时的情景，请你指出他在操作上的错误之处 　　。

（2）纠正上述错误后，小伟用调好的天平测小矿石的质量。当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平横梁水平平衡，则小矿石的质量为 　　 $g$ 。

（3）在量筒内先倒入适量的水，然后将小矿石放入量筒中，如图丙所示，则小矿石的体积是 　　 ，小矿石的密度是 　　 。

（4）小伟将小矿石放入量筒中时，在量筒壁上溅了几滴水，所测的矿石密度会 　　（选填"偏大"、"偏小"或"不变" 。

贺州市很多市民喜欢收藏奇石，为了测量某种形状不规则的奇石的密度，小明与兴趣小组的同学在老师指导下进行如图所示的实验：

（1）把天平放在水平桌面上，将 　   　移至标尺左端零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母使天平横梁平衡。

（2）甲图出现的错误是 　   　。

（3）在测量奇石质量时，小明依次将砝码放在天平的右盘，当他在右盘内加入最小的5g砝码时，发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧，则他接下来应该进行的操作是 　   　。

（4）乙图是正确测量奇石质量得到的结果，其读数是 　   　g。

（5）根据丙图量筒两次的读数，可得奇石的体积是 　   　cm³。

（6）计算出奇石的密度是 　   　g/cm³。如果小明先测奇石的体积再测其质量，会导致实验结果 　   　（选填“偏小”或“偏大”）。

小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。

（1）他设计了下列实验步骤：

①用调节好的天平测出鹅卵石的质量 $m$；

②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积 $V_1$；

③根据密度的公式，算出鹅卵石的密度 $\rho$；

④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积 $V_2$。

他应采用正确的实验步骤顺序为　　（选填下列选项前的字母）。

$A$、①②④③ $B$、①②③④ $C$、②③④① $D$、②③①④

（2）如图甲所示，小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是　　。

（3）小杜纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示，鹅卵石的质量为　　 $g$；由图丙和丁可知鹅卵石的体积是　　 $c{m}^3$，计算出鹅卵石的密度为　　 $g/c{m}^3$。

（4）若鹅卵石磨损后，它的密度将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$。

（5）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部　　，若小杜在图丙中读数正确，在图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将　　（选填“偏大”、“偏小”或“不变” $)$。

安安和康康在实验室里发现了一个可爱的卡通小玩偶，如图甲所示．他们选择不同的方法测量它的密度．

（1）康康用天平（砝码）、量筒、细线和水测量小玩偶的密度．

①当天平右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平在水平位置平衡，则小玩偶的质量为　　 $g$；

②在量筒中装有适量的水，小玩偶放入量筒前后水面变化的情况如图丙所示，则小玩偶的体积为　　 $c{m}^3$；

③小玩偶的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$．

（2）安安利用弹簧则力计、烧杯，细线和水，用另一种方法量小玩偶的密度，如图丁所示，她进行了如下操作

$:$

①在弹簧测力计下悬挂小玩偶，弹簧测力计静止时示数为 $F_G$．

②将小玩偶浸没水中，静止时读出弹簧测力计示数为 $F_1$，她用 $F_G$、 $F_1$和 ${\rho }_{水}$，计算出小玩偶的密度，如若小玩偶未完全浸入水中，那么安安所测得的小玩偶密度将会偏　　（选填“大”或“小” $)$．

小明学习了密度测量的知识后，想知道自己收藏的一块小石头的密度值，于是在征求老师同意后和小华在实验室进行了测量。

（1）把托盘天平放在水平台上，游码拨到标尺的零刻度处，发现指针指在如图甲所示位置，为使横梁在水平位置平衡，则需要将平衡螺母向 　　端调。

（2）把细线拴在石头上，先用量筒测出了石头的体积，如图乙所示，则石头的体积为 　　 $c{m}^3$ 。

（3）再把石头取出，用调好的天平测量石头的质量，如图丙所示，则石头的质量为 　　 $g$ 。

（4）这块石头的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ，这样测出的石头的密度值会偏 　　（填大"或"小" $)$ 。