初中物理固体密度的测量实验题

小明家乡种植的杏树今年获得了丰收，他想利用托盘天平和量筒测量一颗新鲜杏的密度，进行了下列操作：

（1）先把天平放在水平台上，然后将游码移至标尺左端的零刻度线处，为使天平横梁平衡，他应该调节横梁右端的 　 　；

（2）将鲜杏放在调好的天平左盘，天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图甲所示，则鲜杏的质量为 　　 $g$ ；

（3）为了能将鲜杏放入量筒，小明选取了容积为 $200\mathit{mL}$ 的量筒，他先往量筒中加入适量的水，记下此时水的体积，如图乙所示；再将这个鲜杏放入量筒，再次记录读数，请你帮他计算鲜杏的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ；

（4）小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了，他又选取了小烧杯、溢水杯、容积为 $50\mathit{mL}$ 的量筒测量鲜杏的体积，他的做法如下，请你将下列步骤补充完整。

$a$ ．先将溢水杯中盛满水，再将鲜杏轻轻放入溢水杯中，让溢出的水流入小烧杯中；

$b$ ． 　　；

$c$ ．记录此时量筒中水的体积。

你认为小明按上述做法所测出鲜杏的密度比真实值 　　（选填"偏大"或"偏小" $)$ ，其原因是 　　。

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　       　。

善于观察的小明发现：妈妈把鸡蛋放在盐水缸里腌制时，鸡蛋漂浮在盐水面上，小明计划测量盐水的密度，他从学校实验室借来天平（带砝码和镊子）烧杯和量筒。

（1）在调天平平衡时，他将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺的　      　处，天平稳定后发现指针偏转情况如甲图所示，则应将平衡螺母向　      　（选填“左”或“右”） 调节。

（2）小明用量筒取 $50c{m}^3$的盐水并倒入烧杯中，把烧杯放在调节好的天平　   　盘中，另一盘所加砝码和游码的位置如乙图所示，此时天平平衡，则被测物体的质量为　 　 $g$。

（3）已知空烧杯的质量为 $13g$，则小明所测盐水的密度为　     　 $\mathit{kg}/m^3$。

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" $)$

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”）。

为了测量物块 $A$ 和 $B$ 的密度，某同学进行了如下实验。

（1）将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则应将平衡螺母向 　　（选填"左"或"右" $)$ 端调节；

（2）图2是正确测量 $A$ 的质量时使用砝码情况和游码的位置，其质量为 　　 $g$ ；图3是用量筒测量物块 $A$ 体积时的场景，则它的体积是 　　 $c{m}^3$ ，密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ；

（3）另一物块 $B$ 的密度大于酒精而小于水，请将该同学测量其密度的下列实验步骤补充完整。

①将物块 $B$ 放入装有适量水的烧杯中，然后向烧杯中缓慢注入酒精并充分搅拌，直至物块 $B$ 　　在混合液中；

②取出物块 $B$ 后，测出烧杯及杯内混合液的总质量为 $m_1$ ；

③将烧杯中的部分混合液倒入空量筒中，测出它的体积为 $V$ ，同时测出烧杯及杯内剩余混合液的总质量为 $m_2$ ；

④由测量结果得到物块 $B$ 的密度表达式为 $\rho =$ 　　（用步骤中的字母表示）。

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　　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　　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　　 $g$。

（3）如图乙所示的量筒分度值为　　 $c{m}^3$，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　　（选填“相平”或“不相平” $)$，测得矿石的体积是　　 $c{m}^3$。

（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　　（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　　 $g/c{m}^3$。

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 　 　"。

小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。

（1）用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时，右盘中砝码和流码的位置如下图①所示，矿石的质量是        g;
（2）因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图②所示方式进行测量，矿石的体积是          cm³.
（3）矿石的密度是        kg／m³。从A到B的操作引起的密度测量值比真实值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

小红在海边捡到一个精美的小石块，她想测量该石块的密度，于是利用家中的长刻度尺、两个轻质小桶（质量不计）、细线、水杯、水，设计并进行了如下试验：

（1）用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上，调整悬挂点的位置，当刻度尺在水平位置平衡时，记下悬挂点在刻度尺上的位置 $O$ 。

（2）向水杯内倒入适量的水，在水面处做一标记，如图甲所示。

（3）将石块浸没在该水杯内的水中，不取出石块，将杯中的水缓慢倒入一个小桶中，至杯内水面下降到标记处（石块未露出水面），此时小桶中水的体积 　　（选填"大于"、"小于"或"等于" $)$ 石块的体积。

（4）将石块从水杯内取出，放入另一个小桶中，将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端，移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置，直到刻度尺在 　　位置恢复平衡，如图乙所示，记下这两个悬挂点到 $O$ 点的距离分别为 $l_1$ 和 $l_2$ ，则石块的密度 ${\rho }_{\mathrm{石}}=$ 　　（用 $l_1$ 、 $l_2$ 和 ${\rho }_{\mathrm{水}}$ 表示）

（5）实验结束后，小红反思自己的测量过程，由于从水杯内取出的石块沾有水，导致最后的测量结果 　　（选填"偏大"、"偏小"或"不变" $)$

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" 。

为确定某种金属块的密度，某实验小组进行了如下探究：

（1）调节天平平衡。将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘左侧，要使天平平衡，应将平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调；

（2）用天平测量金属块的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则金属块的质量m为 　 　g；

（3）用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒，液面达到的位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，水面升高，如图丙所示，则该金属块的体积V为 　 　cm³；

（4）根据测量结果可知该金属块的密度为 　 　kg/m³。

（5）若实验中不小心把量筒打碎了，某同学用烧杯代替量筒继续做实验，其探究步骤如下：

①往烧杯倒入适量的水，把一个质量为m₀的金属块放入烧杯中，发现金属块沉入水中，如图丁所示，用油性笔记下此水面位置M；

②用天平测出烧杯、水和金属块的总质量m₁；

③将金属块从水中取出，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M处，如图戊所示；

④用天平测出烧杯和水的总质量m₂；

⑤已知水的密度为ρ，则金属块密度的表达式为：　 　（请用m₀、m₁、m₂和ρ等符号表示）

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　       　。

在测量不规则小物块的密度实验中，某实验小组的实验步骤如下：

（1）将天平放在　       　桌面上，游码归零后发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向　       　调节使横梁平衡（选填“左”或“右”）。

（2）天平调好后，测量小物块的质量。天平平衡时，游码位置和所加砝码如图乙所示，则小物块的质量是　      　 $g$。

（3）在量筒中倒入适量的水，记下水的体积为 $40c{m}^3$；再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中，这时的总体积为 $60c{m}^3$，则小物块的体积为　        　 $c{m}^3$。

（4）小物块的密度 $\rho =$　       　 $g/c{m}^3$。

（5）该小组尝试用另一种方法测量该物块的密度，如图丙所示，他们做了如下的操作：

①向量筒内倒入适量的水，记下水的体积 $V_1$为 $20c{m}^3$。

②将小物块轻轻放入量筒内，稳定后水面上升至 $V_2$为 $36c{m}^3$。

③再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中时，水面上升至 $V_3$为 $40c{m}^3$。

由以上测量数据可知：物块的质量 $m=$　      　 $g$，物块的体 $V=$　      　 $c{m}^3$，物块的密度 $\rho =$　       　 $g/c{m}^3$。