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2025 年物理中考 21 个必考 12 个常考实验三题型新考法精练(通
用)
常考实验06.用特殊方法测量物质密度的实验
一、选择题
1. (2024内蒙古赤峰)在《浮力》单元复习课上,学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的
密度。如图甲,先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为 ;
如图乙,再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水的重力
为 。下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为 和 ,它们的关系是
B. 鸡蛋的体积为
C. 鸡蛋的密度为
D. 鸡蛋 密度为
的
【答案】B
【解析】A.鸡蛋在水中沉底,浮力小于重力,鸡蛋在盐水中漂浮,浮力等于重力,所以
F<F,故A错误;
1 2
B.鸡蛋在水中沉底,排开水的体积等于鸡蛋的体积,由阿基米德原理可得,鸡蛋的体积
故B正确;
1 1
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CD.鸡蛋在盐水中漂浮,浮力等于重力,即
F =G=G
浮 2 鸡蛋
鸡蛋的质量
鸡蛋的密度
故CD错误。
故选B。
二、实验探究题
1.(2024天津)喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料,他想知道这块石料的
密度,于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水(水的密度为 )。请
你从中选用合适的器材,帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出石料密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)①用电子秤称出石料的质量 ;
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出示数 ;
③用细线系住石料浸没在水中(不与杯底或侧壁接触),读出示数 。
(2) 石料浸没水中排开水的质量
2 2
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由 可得,石料的体积
石料的密度
故石料的密度为: 。
2. (2024四川泸州)在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆秤液体密度
计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为提挂点,P点的左侧端点A处悬
挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,
根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次
函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如
下操作:
(1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料杯质量如图乙所示,
则空塑料杯质量为________g;右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成;
(2)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线
位置处标记为“ ”,此刻度线到提挂点P距离为________cm;
(3)将100mL密度为 的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使
杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的
3 3
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距离为________cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为
________ ;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成;
(4)用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL的液体倒入空塑料杯中,秤砣细
线位置如图丙所示,则待测液体密度为________ ;
(5)制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,
小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至
100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密
度为________ 。
【答案】 (1) 25 (2) 5 (3) 25 0.1 (4)0.8 (5) 2.5
【解析】(1)物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度,即空烧杯质量为
(2)把APB看作杠杆,P为支点,A点受力为
B点受力为
根据杠杆平衡条件,有
此刻度线到提挂点P距离为
(3)100mL密度为 的水倒入塑料杯中,水的质量为
A点受力为
4 4
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根据杠杆平衡条件,有
此刻度线到提挂点P距离为
“0”到“1”之间共20cm,将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,每份2cm,则该密
度计的分度值为0.1g/cm3。
(4)如图丙所示,则待测液体密度为0.8g/cm3。
(5)秤砣细线在“0.5”刻度处,此刻度线到提挂点P距离为15cm,将石块放入空塑料杯
中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,可得
则石块重力为
则石块质量为
秤砣细线在“1.3”刻度处,此刻度线到提挂点P距离为31cm,向杯中加水至100mL标记
处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,可得
则加入水的重力为
则加入水的体积为
则石块体积为
5 5
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所以石块密度为
3. (2023四川达州)在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小丽同学根据杠杆的平衡
条件测出了一个物块的密度,请帮她将下列步骤补充完整。(g=10N/kg,ρ
水
=1.0×103kg/m3)
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆______(选填
“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______
(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,杠杆仍处
于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量100g,则物块质量为______g;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图
丙所示,则物块在水中所受浮力为_____N;
(4)物块的密度是_____kg/m3;
(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是
____(选填字母)。
A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律
B.取平均值,减小误差
【答案】 (1)是 右 (2) 400 (3)2 (4) 2×103 (5) A
【解析】(1)由图甲可知,杠杆处于静止状态,受力平衡,故杠杆处于平衡状态。
图甲可知,杠杆左边低右边高,应将平衡螺母向右调节,使得杠杆在水平位置平衡。
(2)设杠杆每一小格代表L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得
6 6
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故 ,每个钩码质量m=100g,由G=mg可得,物块的质量为
(3)当物块浸没在水中平衡时,设细线对杠杆的拉力为F,由杠杆平衡条件可得
解得细线对杠杆的拉力为
物块的重力为
则物块在水中所受浮力为
(4)根据阿基米德原理可得,物块的体积等于其浸没在水中排开水的体积,即
由 可得,物块的密度为
(5)多次改变钩码的位置和个数,即多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得
出了杠杆平衡条件。该实验测量多组数据的目的是得出的结论避免偶然性,寻找普遍规律,
故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
4. (2022辽宁盘锦)为了测量盐水密度,小方同学进行了如下实验:
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(1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,
应将平衡螺母向___________调,使横梁平衡;
(2)先测出烧杯和盐水的总质量为123.2g。然后将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图
乙所示,量筒读数时做法正确的是:___________(选填“a”“b”或“c”);
(3)把烧杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当横梁平衡时,所用砝码和游码在标尺上的
位置如图丙所示,则烧杯和剩余盐水的总质量为___________g;
(4)盐水的密度为___________kg/m3;
(5)小方利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器(容
器厚度忽略不计)也测量出了另一种液体的密度。
①向容器中倒入适量的液体,将容器缓慢的放入水槽中,处于竖直漂浮状态,如图丁所示,
测出容器下表面到水面的距离为h。
1
②从容器中取出一部分液体,放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中,如图戊所示,测
量出___________为h。
0
③容器再次处于竖直漂浮状态,如图己所示,测出容器下表面到水面的距离为h。
2
④液体密度ρ = ___________(用h、h、h、ρ 表示)。
液 1 2 0 水
【答案】 (1)右 (2) b (3)54.2 (4)
(5)容器内液体深(高)度#容器下表面到液面距离
【解析】(1)由图甲可知,使用前,指针停在分度盘的左侧,所以应向右调节平衡螺母。
8 8
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(2)量筒读数时,视线应与凹液面的最低相平,所以正确的做法是b。
(3)把烧杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当天平重新平衡时,所用砝码、游码的位置
如图丙所示为
所以烧杯和剩余盐水的总质量为 。
(4)根据密度公式
可知,盐水的密度为
的
(5)为了便于测量出倒出 液体的质量,因此要测量出容器下表面到液面的距离h。
0
因为薄壁圆柱形平底玻璃容器是一样的,那么它两的底面积都为S,根据压强公式
可知,薄壁圆柱形平底玻璃容器在丁容器中受到的浮力为
薄壁圆柱形平底玻璃容器在戊容器中受到的浮力为
取出的液体的重力为
取出的液体的质量为
液体的密度为
5. (2022辽宁锦州)小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。
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(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针所处位置如图
甲所示,应将平衡螺母向______移动,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)把石块放在天平的______盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。当天平
平衡时,砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量是______g;
(3)小明又测出石块的体积是 ,则石块的密度是______ ;
(4)实验后,小明发现所用的砝码生锈了,则所测石块密度比真实值______(选填“偏
大”、“偏小”或“不变”);
(5)小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度:
①如图丙所示,容器内装入适量的水,小木块放入容器内静止时,测出容器内水深为h;
1
②如图丁所示,用细线把石块与木块系住放入容器内静止时,测出容器内水深为h;
2
③如图戊所示,将石块直接放入容器内水中,测出容器内水深为h;
3
④石块密度的表达式ρ =______。(用字母表示,水的密度为ρ )
石 水
【答案】(1)左 (2)左 46 (3) (4)偏小 (5)
【解析】(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针偏向
分度盘的右侧,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左移动,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)用天平称量物体时,应把物品放在左盘,砝码放在右盘,因此把石块放在天平的左盘
中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。
石块 质的量等于右盘砝码的质量加上标尺上游码指示的质量,则石块的质量是
(3)小明又测出石块的体积是20cm3,则石块的密度是
(4)实验所用的砝码生锈了,砝码的质量变大,所测物体的质量偏小,根据 可知,
10 10
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则所测石块密度比真实值偏小。
(5)设容器的底面积为S,由丙、戊两图可知石块的体积为
设丙图中木块浸入水中的体积为 ,丁图木块和石块浸入水中的体积为
物体漂浮时浮力等于重力,由丙、丁两图可知,两种情况下浮力
两式相减得
石块密度
6. 酒精消毒液已成为居家必备用品。小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的
密度。
(1)将天平放在___________上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图
甲所示,应向___________调节平衡螺母直至天平平衡;
(2)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图乙所示,量筒内消毒液的体积为
11 11
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______cm3;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示,则其质量为______g;
④消毒液的密度为_______g/cm3。
(3)小强测量一个木块(ρ <ρ )的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利
木 水
用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如下实验,测出了木块的密度;
①如图A所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m;
1
②如图B所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为m;
2
③___________,电子秤的示数为m;
3
④木块密度ρ =________(用m、m、m 和ρ 表示)。
木 1 2 3 水
(4)测完密度后,小强发现由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大2g,则测得的木块
密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)水平台面 左 (2)40 44 0.85
(3)用细钢针将木块压入水中,使其浸没 (4)不变
【解析】(1)天平使用时应放在水平台面上。
(2)由图甲可知,指针向右偏,应向左调节平衡螺母直至天平平衡。
由图乙可知,量筒内消毒液的凹液面与40ml刻度平齐,故量筒内消毒液的体积为40cm3。
由图丙可知,右盘内的砝码为40g,游码示数为4g,故烧杯和剩余消毒液的质量为
倒入量筒中的消毒液的质量为
消毒液的密度为
(3)为了测出木块的体积,需用细钢针将木块完全压入水中,使其浸没。
浸没后木块受到的浮力为
可得木块的体积为
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木块 质的量为
木块的密度为
由密度表达式可知,每次测量结果都偏大2g,测量结果之差保持不变,故测得的木块密度
不变。
7. 实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端______处时,发现指针偏向分度盘的左
侧,此时应向______调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,右盘中的
砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是______g;
(3)往量筒中倒入50mL水,将吊坠浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的密度是
______ ;
(4)整理实验器材时发现,使用的砝码有磨损,则测得的密度值偏______;
(5)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠
的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水
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到A处时横梁平衡,记下加水的体积为 ,如图丁所示;
③___________,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体
积为 ;
④吊坠密度的表达式为 ______。(用 、 、 表示)
【答案】(1)零刻度线 右 (2)32.2 (3) (4) 大
(5)将吊坠直接放在左盘烧杯的水中
【解析】(1)根据托盘天平的使用规则可知,首先把天平放在水平桌面上,然后将游码调
到标尺左端零刻度线处,若发现指针偏向分度盘的左侧,说明左侧较重,所以把平衡螺母
向右调节,才能使天平平衡。
(2)根据托盘天平的读数规则可知,左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码
所表示的示数之和,所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
(3)由图可知,该量筒的分度值为2mL,根据液面所在的位置可知,此时量筒的示数为
64mL,由题意可知,吊坠的体积等于量筒中水增加的体积,即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式 可得,该吊坠的密度为
(4)使用的砝码有磨损,会导致测量的质量偏大,根据 可知,测得的密度值偏大。
(5)天平是一个等臂杠杆,将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用
量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为 , 此时右侧增加的水
的重力等于右侧吊坠所受到的浮力,即 ,可得
14 14
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所以此时V =V,又因为吊坠在水中处于浸没状态,所以
排 1
V =V =V
吊坠 排 1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记
下再次加入水的体积为 ,此时天平两侧的重力大小相等,所以右侧增加的水的重力等于
吊坠的重力,即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式 可得,该吊坠的密度为
8. 在力学专题复习中,小丽总结了测量和比较物质密度的几种方法:
(1)用天平和量筒测密度。例如:测量盐水密度。
①将盛有盐水的烧杯放在调好的天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,测出烧杯和盐水
的质量为112.4g;
②接下来,把盐水倒入量筒中一部分,如图甲所示;
③如图乙,再用天平测出烧杯和剩余盐水的质量为______ g;
④利用测量的数据计算出这杯盐水的密度ρ= ______ g/cm3。
(2)用替代的方法测密度,例如:测量鸡蛋的密度。
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①把鸡蛋放入足量清水中,鸡蛋沉底,说明鸡蛋所受的浮力______ (填“大于”、“等
于”或“小于”)重力;
②向水中缓慢加盐并轻轻搅拌,不断调节盐和水的用量,直至看到______ 现象,说明鸡蛋
的密度恰好等于此时盐水的密度,用密度计测量盐水密度就可以知道鸡蛋的密度。
(3)自制密度计比较密度。例如:用食盐和小瓶制成不同的密度计比较不同盐水的密度。
①取两个完全相同的小瓶A和B,在小瓶侧壁相同的位置上做标记a。如图丙所示;
②向小瓶中加入食盐,并不断调节加入食盐的多少,使两个小瓶分别竖直漂浮在两杯不同
的盐水中;
③用天平分别测量小瓶和食盐的总质量,只通过比较总质量的大小就能判断盐水密度的大
小关系。上述过程中②步骤缺少一个关键条件,请补充:______ 。
【答案】 (1)79.4 1.1 (2)小于 鸡蛋悬浮在盐水中的 (3) 使盐水均达到标记
处
【解析】(1)如图乙,标尺 分的度值为0.2 g,游码在标尺上对应的刻度值为4.4g, 烧杯
和剩余盐水的质量为
m=50g+20g+5g+4.4g=79.4g
1
则倒入量筒中的盐水的质量为
由图甲知倒入量筒中的盐水的体积为 ,盐水的密度
(2)①浸没在液体中的物体,物体的重力大于浮力时,物体在液体中将处于沉底状态,鸡
蛋在清水中处于沉底状态,说明鸡蛋受到的浮力小于重力。
②当物体的密度与液体的密度相同时,物体将处于悬浮状态;向水中缓慢加盐并轻轻搅拌
不断调节盐和水的用量,直至看到悬浮现象,说明鸡蛋的密度恰好等于此时盐水的密度,
用密度计测量盐水密度就可以知道鸡蛋的密度。
(3)只有当两个小瓶漂浮且排开水的体积相等时,有
得
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比较小瓶和食盐的总质量即可得到盐水密度的大小关系,故在 中就应补充的条件是,使
盐水均达到标记 处。
9. 小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的
右侧,向________调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量
筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为_______ 。再用天平测量烧杯和剩余盐水的
总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度
为________ ;
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形
容器外部底面积为 ,水的密度为 ,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水
中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为
_______ 。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm;
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于
竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;
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③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为_________ 。
【答案】 (1) 左 (2) 20 1.1 (3)100 1.09
【解析】(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘
中线的右侧,说明天平的右端质量较大,则应向左调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)由图甲得,量筒的分度值为1mL,示数为20mL,则倒出盐水的体积为
由图乙得,剩余的烧杯和剩余盐水的总质量为
量筒中盐水 质的量为
盐水的密度为
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形
容器外部底面积为 ,水的密度为 ,g取10N/kg。步骤如下:
①由图得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱
形容器的重力,由 与 得,金属片和柱形容器排开水的质量等于金
属片和柱形容器的质量,为100g,由 得,此时金属片和柱形容器排开水的总体积
为
②依题意得,金属片和柱形容器排开水的总体积比金属金属片和柱形容器排开盐水的总体
积多
18 18
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金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积
将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖
直漂浮状态,如图丁所示,漂浮在盐水表面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和
柱形容器的重力,由 与 得,金属片和柱形容器排开盐水的质量
等于金属片和柱形容器的质量,金属片和柱形容器受到测出此时柱形容器露出液面高度为
5.8cm;由 得,金属片和柱形容器排开盐水的质量
在家配制盐水的密度为
10. (2023广西)某小组在测量液体密度的实验中
(1)调节天平横梁平衡时,先把_______移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分
度盘中央刻度线的左侧,则应向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁
平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为_______g。用天平称量时,天平是
_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,
19 19
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但花生油太多,无法全部倒入量简中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出______
的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中枯棒汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一
轻质细硬杆用细线固定在0点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶
装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉
水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B 、B 、B……对应密度的刻度
1 2 3
值。
① 若B 点在B点的左侧,则B 点对应的密度ρ 与水的密度ρ 水的关系是ρ_______ρ
1 1 1 水 1 水
(选填“<”“=”或“>”)。
② 若测得B、B 到O点的距离分别为l、l ,则B 点标注的密度值为___________(用ρ
2 2 2 水
及题给字母表示)
【答案】 (1)游码 右 (2)37.4 等臂 (3)见解析 (4) >
【解析】(1)使用天平的时候,要将天平放在水平台面上,把游码移到横梁标尺的零刻度
线处,若指针左偏则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)空烧杯的质量
天平左盘和右盘到支点的距离相同,则天平平衡时可看成等臂杠杆。
(3)要求出花生油的密度,只需要知道量筒中花生油的质量跟体积,则需要增加的步骤是:
用天平测出烧杯中剩余花生油跟烧杯的体积。
(4)①当矿泉水瓶装满水时,由杠杆平衡条件可知 。当换用相同的矿泉水
瓶装满不同液体时,使杆在水平位置平衡,对应悬挂点在B,则
1
若B 点在B点的左侧,则 ,则 。两液体积极相同,则 。
1
②由杠杆平衡条件 可得
20 20
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则 ,B 点标注的密度值
2
11. (2023辽宁锦州)下面是小明测量盐水密度的实验。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在如图甲
所示位置,此时他应将平衡螺母适当向_________(选填“左”或“右”)调节,使天平平
衡;再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入 50g、20g、10g砝码各一个时,
天平刚好再次平衡;
(2)将杯中的一部分盐水倒入量筒中,盐水的体积如图乙所示为_________cm3;
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示为_________g,则所测盐水的密度是
_________kg/m3;
(4)上述实验结束后,小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具,又想测量一个木
块的密度,请帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测出木块的质量m;
1
②容器内装有适量的盐水,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图丁所示;
③向瓶中倒入适量的水,直到木块_________,用天平测出瓶和水的总质量m;
2
④木块密度表达式 _________。(用字母表示,盐水密度用 表示)
【答案】 (1)右 (2)40 (3)38 1.05×103 (4)刚好浸没在盐水中
【解析】(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指
21 21
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在分度盘的左侧,此时他应将平衡螺母适当向右调节;盐水和烧杯的总质量为
m =50g+20g+10g=80g
总
(2)量筒中盐水的体积
V=40mL=40cm3
(3)由图可知,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为3g,剩余盐水与烧杯的
质量
m =20g+10g+5g+3g=38g
剩
量筒中盐水的质量
m=m -m =80g-38g=42g
总 剩
盐水的密度
(4)③向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m。
2
④木块刚好完全浸没在盐水中时,木块排开盐水的体积等于木块的体积,即
因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,所以
由此可得木块的密度
12. (2023山东枣庄)我市山区在精准扶贫政策扶持下,种植的大樱桃喜获丰收,小明想
知道大樱桃的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。
(1)把天平放在水平桌面上,先把游码放到标尺左端的_______处,发现指针在分度盘的
22 22
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位置如图甲所示,应该向_______旋动平衡螺母,使横梁平衡;
(2)用调好的天平测大樱桃的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平
恢复平衡,则大樱桃的质量为_____g;
(3)将用细线拴好的大樱桃放人装有60mL水的量筒中,水面上升到如图丙所示位置。根
据测量结果可知大樱桃的密度为______g/cm3;
(4)小丽同学设计了另一种实验方案:她先用天平正确测出了大樱桃的质量m,再将用细
线拴好的大樱桃放入空量筒中,然后向量筒内倒人适量的水,水面到达V 刻度线处,接着
1
将大樱桃提出,水面下降到V 刻度线处,进而测出大樱桃的体积,并计算出大樱桃的密度,
2
则小丽所测大樱桃的密度值与真实值相比_______(选填“偏大”或“偏小”);
(5)小明回家后,还想测出妈妈手镯的密度,他找到家里的电子秤,称出手镯的质量是
48.0g,又借助细线、水、玻璃杯,进行了如图丁、戊所示的实验操作,测出了手镯的体积,
则手镯的密度是_______g/cm3。
【答案】 (1)零刻度线 左 (2) 10.6 (3) 1.06 (4) 偏小 (5)19.2
【解析】(1)天平在使用之前,应将游码归零,故应先把游码放到标尺左端的零刻度线处。
由图甲可知,此时指针指向分度盘的右侧,则此时天平左端轻,右端重,故此时应该向左
旋动平衡螺母,使横梁平衡。
(2)由图乙可知,游码的分度值为0.2g,故樱桃的质量为
m=10g+0.6g=10.6g
(3)由图丙可知,樱桃的体积为
V=70mL-60mL=10mL=10cm3
故由 可得,樱桃的密度为
(4)由测量过程可知,用细线将大樱桃从水中提出时,细线上会带出一部分水,使得量筒
中剩余的水变少,从而使得樱桃的体积测量值偏大,故由 可得,会使得所测的樱桃
密度值与真实值相比偏小。
(5)由题意可知,手镯的质量为m=48.0g,由图丁、戊可知,手镯浸入水中后,电子秤的
0
示数变化量为
23 23
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Δm=668.5g-666g=2.5g=0.0025kg
由受力分析可得,手镯所受浮力为
F =ρ gV =Δmg=0.0025kg×10N/kg=0.025N
浮 水 排
故可得手镯的体积为
可得手镯的密度为
13.密度是物质的重要属性,生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合
实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的
数值,受到了老师的肯定和表扬,结构如图所示。
所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100mL和200mL)、质量
为m的物体A、细线。
设计过程如下:
(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水
平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为l,此时C点的密度刻度线应标
0
注为______;
(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至C 位置,使杠杆在水平位置平
1
衡。C 点到O点的距离为l,此时C 点的密度值为______(用题中所给的字母表示);
1 1 1
(3)已知密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为4cm,则密度为0.8×103kg/m3
刻度线与零刻度线之间的距离为______cm;
(4)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,应选择______规格的空桶(选填“100mL”或
“200mL”)。
ml l
1 0
【答案】(1)0 (2) (3)3.2 (4)200mL
Vl
【解析】(1)空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡,桶中没有
液体,液体的密度为零,此时C点的密度刻度线应标注为0。
(2)设空桶的质量为m ,由杠杆的平衡条件可知
桶
m gl=mgl
桶 0
桶的质量
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ml
0
m =
桶 l
在B点的空桶内注满液体,根据杠杆的平衡条件可得
(m +m)gl=mgl
桶 1
(m +ρV)gl=mgl
桶 1
ml
0
( +ρV)gl=mgl
l 1
ml l
1 0
ρ=
Vl
(3)由(2)中的公式可知ρ与(l-l)成正比,密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离
1 0
为4cm,则密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为l
2
1.0103kg/m3 4cm
=
0.8103kg/m3 l
2
l=3.2cm
2
ml l
1 0
(4)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,分度值小一些,由ρ= 可知增大液
Vl
体的体积可以使密度小一些,分度值小一些,所以选择200mL规格的空桶,精度更高一些。
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