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专题 06 密度
题型一:估测质量
1.2022年4月16日,中国航天太空出差“三人组”乘坐神舟十三号返回舱在东风着陆场成功着陆,结束
了他们在“天和核心舱”6个月的太空驻留,下列相关说法正确的是( )
A.航天员在“天和核心舱”内的“卧室”睡觉时,相对于地面,航天员是静止的
B.航天员把自己的手机从地球带到太空后,手机的质量变小了
C.在太空驻留期间,航天员做实验时不能使用托盘天平测物体质量
D.航天员在太空驻留期间主要通过举哑铃来锻炼身体
【答案】C
【详解】A.航天员在“天和核心舱”内的“卧室”睡觉时,航天员相对于“天和核心舱”是静止的,
“天和核心舱”相对于地面是运动的,所以相对于地面,航天员是运动的,故A错误;
B.质量表示物体所含物质的多少,与物体所处的位置无关,所以航天员把自己的手机从地球带到太空后,
手机的质量不变,故B错误;
C.托盘天平是借助重力称量物体质量的,所以在太空驻留期间,太空中是一个失重环境,航天员做实验
时不能使用托盘天平测物体质量,故C正确;
D.太空中是一个失重环境,举哑铃时不能锻炼身体,故D错误。
故选C。
2.成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜,形容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉,
瓜浮在水面”,从物理学的角度分析,下列判断正确的是( )
A.李子的质量大于瓜的质量
B.李子的体积小于瓜的体积
C.李子受到的重力大于瓜受到的重力
D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度
【答案】D
【详解】AC.李子的质量小于瓜的质量,根据 可知,李子受到的重力小于瓜受到的重力,故AC
错误;
B.李子的体积小于瓜的体积,但不是“沉李浮瓜”的原因,故B错误;
D.李子的密度大于水的密度, 水的密度大于瓜的密度,根据 可知,李子在水中受到的浮力
小于李子的重力,瓜在水中受到的浮力大于自身的重力,因此“李子在水里下沉,瓜浮在水面”,故D正确。
故选D。
3.自行车是人们常用的交通工具,低碳环保。图示是中学生骑用的自行车,下列估测值中最符合实际的
是( )
A.自行车的质量约为 B.车座到地面的高度约为
C.暴晒下烫手的车座温度约为35℃ D.骑行时的平均速度约为
【答案】B
【详解】A.中学生的质量约为50kg,自行车的质量比学生的质量小,大概为10kg,故A不符合题意;
B.车座到地面的距离比课桌的刻度稍高,而课桌的高度约为80cm,车座到地面的距离约为1m,故B符
合题意;
C.暴晒下,烫手车座的温度比人的体温要高,约为45℃,故C不符合题意;
D.汽车行驶的速度达到80km/h,而骑自行车的速度比汽车的速度低,约为
v=5m/s=5×3.6m/s=18km/h
故D不符合题意。
故选B。
4.根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是( )
A.正常人脉搏跳动10次所用时间约为1min
B.智能手机的宽度约为5dm
C.冰箱冷藏室的温度约为-5℃
D.两枚鸡蛋的质量约为100g
【答案】D
【详解】A.正常情况下,人的脉搏1min跳动75次,跳动10次的时间大约8s,故A不符合题意;
B.中学生手掌宽度约7cm,智能手机宽度略小于此数值,在5cm左右,故B不符合题意;
C.冰箱冷藏室的温度在4℃左右,这样冷藏效果更好,故C不符合题意;
D.10枚鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以两枚鸡蛋的质量在100g左右,故D符合题意。
故选D。
25.下列估测数据最接近实际的是( )
A.乒乓球的直径约为10cm B.做一遍眼保健操的时间约为5min
C.一个苹果的质量约为2kg D.盘锦6月份的平均气温约为40℃
【答案】B
【详解】A.乒乓球的直径约为4cm,故A不符合题意;
B.做一遍眼保健操的时间与听一遍国歌时间接近约为5min,故B符合题意;
C.一个苹果的质量相当于3个鸡蛋的质量,约为150g左右,故C不符合题意;
D.盘锦6月份平均气温约为32℃,故D不符合题意。
故选B。
6.校园生活,同学们并不陌生,下列有关说法最合理的是( )
A.操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B.此时教室内的温度约为
C.微机室内台式计算机的功率约为
D.普通乒乓球拍的质量约为
【答案】C
【详解】A.操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为3m,故A不符合题意;
B.教室内的温度大约20度左右,故B不符合题意;
C.台式计算机的功率约为300W合理,故C符合题意;
D.普通乒乓球拍的质量约为2g,故D不符合题意。
故选C。
7.下列估测最接近实际情况的是( )
A.一个鸡蛋的质量约为5g B.中学生的正常体温为39℃
C.人正常眨一次眼用时约1min D.常用筷子的长度约为25cm
【答案】D
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为50~60g,故A不符合实际;
B.中学生的正常体温为37℃,故C不符合实际;
C.人们常用“眨眼之间”形容时间短,所以眨一次眼睛的时间不到0.5s,故C不符合实际;
D.吃饭用的筷子长度约为25cm,故D符合实际。
故选D。
8.实践证明:“测体温”“勤洗手”“要消毒”及“戴口罩”等措施可以有效预防病毒的传播对这些措施宁相关数据的估测,最符合实际的是( )
A.“测体温”:人体正常体温约为39℃
B.“要消毒”:一张酒精消毒湿纸巾厚度约为0.4mm
C.“勤洗手”:要取得好的清洁效果,洗手时间不能超过20s
D.“戴口罩”:一只一次性医用外科口罩质量约为50g
【答案】B
【详解】A.人体正常体温在36~37℃之间,故A不符合题意;
B.一张酒精消毒湿纸巾很薄,厚度约为0.4mm,故B符合题意;
C.要取得好的清洁效果,一般推荐七步洗手法,洗手时间不能少于20s,故C不符合题意;
D.一只一次性医用外科口罩质量很小,约为3g,故D不符合题意。
故选B。
9.下列数据与实际情况明显不符的是( )
A.课桌的高度约为70cm B.1个医用外科口罩的质量约为100g
C.人体正常体温约为36.5℃ D.人正常脉搏跳动1次的时间约为1s
【答案】B
【详解】A.课桌的高度一般在65~80cm之间,故A不符合题意;
B.1个医用外科口罩的质量约为3g,故B符合题意;
C.人体正常体温约为36~37.2℃,故C不符合题意;
D.正常人的脉搏大约80次/min,跳动1次的时间约1s,故D不符合题意。
故选B。
题型二:图像问题
1.如图所示为甲和乙两种物质的质量与体积关系图像,分析图像可知( )
A.甲物质的密度与质量成正比 B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.甲、乙两种物质的密度之比为 D.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
【答案】C
【详解】A.密度是物质的一种特性,密度的大小与质量、体积的大小无关,故A错误;
4B.若甲、乙的体积相等,比如甲、乙的体积都为10cm3时,由图像可知,甲的质量是20g,乙的质量是
5g,则甲的质量较大,故B错误;
C.比如甲、乙的体积都为10cm3时,甲的质量是20g,乙的质量是5g,则甲、乙两种物质的密度之比为
故C正确;
D.若甲、乙的质量相等,比如甲、乙的质量都为10g时,由图像可知,甲的体积是5cm3,乙的体积是
20cm3,则甲的体积较小,故D错误。
故选C。
2.如图是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像。由图像可知( )
A.同种物质,体积越大,质量越小 B.同种物质,质量与体积成正比
C.甲物质的密度小于乙物质的密度 D.乙物质的密度为0.5kg/m3
【答案】B
【详解】由图像可知,图像的横轴表示体积,纵轴表示质量,则该图像的纵坐标与对应的横坐标的比表示
该物质的密度。
AB.同种物质,密度不变,质量与体积成正比,所以体积越大,质量也就越大,故A不符合题意,B符合
题意;
C.取相同体积,则甲物质的质量大于乙物质的质量,由密度公式 得,甲物质的密度大于乙物质的
密度,故C不符合题意;
D.由图像可知,当乙物质的体积为40cm3时,其质量为20g,则乙物质的密度为
故D不符合题意。
故选B。3.甲、乙两种物质的质量和体积关系图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲的质量与体积成正比 B.甲的密度与质量成正比
C.甲的密度比乙的密度小 D.质量相同时,甲的体积是乙的体积的8倍
【答案】A
【分析】由图像可得,甲乙两种物质,体积相同时,甲的质量大于乙,由 可得 。
【详解】A.由图像可得,甲物质质量和体积图像是一条过原点直线,即成正比关系,故A正确;
B.由图像可得,甲物质质量和体积之比是定值,密度不随质量变化而变化,物质的密度与其质量和体积
无关,故B错误;
C.由图可知,体积相同时,甲的质量大于乙,, ,故C错误;
D.质量相同时,体积比是密度之比的反比,由图可得甲的密度为
乙的密度为
质量相同时,甲乙体积之比为
即质量相同时甲的体积是乙体积的 ,故D错误。
故选A。
4.a,b,c为三种不同的液体,它们的质量与体积的关系如图所示( )
6A.若a,b,c的质量相同,a的体积最大 B.若a,b,c的质量相同,a的体积最小
C.若a,b,c的体积相同,b的质量最大 D.若a,b,c的体积相同,b的质量最小
【答案】A
【详解】AB.如图所示,若a,b,c的质量相同,三种液体的体积大小为V>V>V,即a的体积最大,c
a b c
的体积最小,故B不符合题意,A符合题意;
CD.如图所示,若a,b,c的体积相同,三种液体的体积大小为m<m<m,即a的质量最小,c的质量
a b c
最大,故CD不符合题意。
故选A。
5.甲、乙两种物质的质量与体积关系m-V图象如图所示,甲、乙密度之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
【答案】C
【详解】由图可知,当体积为10cm3时,甲的质量是30g,乙的质量为10g,则甲乙的密度之比为
故选C。
6.甲、乙两种物质,它们的m—V图象如图所示,下列说法正确的是( )A.乙的密度较大 B.甲的密度为0.5g/cm3
C.甲、乙的密度之比为2:1 D.乙的密度随质量的增大而增大
【答案】C
【详解】ABC.由图可得
可知,甲的密度较大,甲、乙的密度之比为2:1。故AB错误,C正确;
D.根据图像可知,乙的质量越大,体积也越大,且比值不变,故乙的密度不变,故D错误。
故选C。
7.如图所示的是a、b两种物质的质量 m与体积V的关系图象。由图象可知,a、b两种物质
的密度ρ、ρ 和水的密度ρ 之间的关系是( )
a b 水
A.ρ>ρ >ρ B.ρ>ρ>ρ C.ρ >ρ>ρ D.ρ>ρ >ρ
b 水 a b a 水 水 a b a 水 b
【答案】D
【详解】由图象可知,当V=V 时,m>m,所以
a b a b
ρ>ρ
a b
当V=V 时, , ,a、b两种物质的密度分别为
a b
8故可得ρ>ρ >ρ,故选D。
a 水 b
8.不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图,由图可知下列说法正确的是(
)
A.三者的密度关系
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为
D.若将c的体积增大到 ,它的密度不变
【答案】D
【详解】AB.由图象可知,当
时
则a、b、c的密度分别为所以三者的密度关系
a物质的密度是b物质密度的 ,故AB错误;
CD.因为密度是物质本身的一种特性,其大小与质量、体积大小无关,所以将b的质量减半,b的密度不
变,还是 ;将c的体积增大到 ,它的密度不变,还是 ,故C错误、D正确。
故选D。
9.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度随体积增大而增大
B.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是4:1
D.体积为5cm3的乙物质,质量为10g
【答案】D
【详解】AB.由图象可知,当
时
则a、b、c的密度分别为
10所以三者的密度关系
a物质的密度是b物质密度的 ,故AB错误;
CD.因为密度是物质本身的一种特性,其大小与质量、体积大小无关,所以将b的质量减半,b的密度不
变,还是 ;将c的体积增大到 ,它的密度不变,还是 ,故C错误、D正确。
故选D。
10.如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象,则甲、乙种物质的密度之比是( )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.2:1
【答案】C
【详解】由图可知,当甲的体积为2cm3时,质量为8g,所以甲的密度为
当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为 ;
所以 故C符合题意,ABD不符合题意.故选C.
题型三:测定物体的密度
1.“测量盐水的密度”实验
(1)将天平放在水平桌面上,把___________放到标尺左端的零刻度线处,并旋动平衡螺母,使横梁平衡。
(2)烧杯中装入适量的盐水,称出烧杯和盐水的质量,如图甲,烧杯和盐水的质量为___________ ;将
烧杯中盐水倒入量筒中一部分,如图乙,量筒中盐水的体积为___________ 。称出烧杯和剩余盐水质量
为 ,则盐水的密度为___________ 。
(3)某兴趣小组成员小辉看到一个小木球漂浮在水面上,想知道小木球的密度,与同组成员讨论后,进
行了如下实验:
①用调节好的天平正确测量小木球的质量 ;
②在量筒内盛适量水,读出水面所对刻度 ;
③将铅笔 和铅笔 固定成如图丙所示的形状,放入量筒内的水中,直到铅笔 的下表面刚好与水面相平,
如图丁所示,读出水面所对刻度 ;
④取出铅笔,将小木球轻轻放入量筒内的水中漂浮,用固定好的铅笔 和铅笔 将小木球压入水中,直到
铅笔 下表面刚好与水面相平,如图戊所示,读出水面所对刻度 ;
⑤小木球的密度表达式为: ___________用所测物理量符号表示;水的密度用 表示;
⑥实验评估时,小辉提出,若考虑小木球“吸”水,铅笔不“吸”水,会导致小木球的密度测量值
___________(选填“偏大”或“偏小”)。
12【答案】 游码 偏大
【详解】(1)[1]使用天平时,首先将天平放在水平桌面上,然后把游码拨至标尺左端零刻度线上,最后
调节横梁左右两端的平衡螺母,使横梁平衡。
(2)[2]由图甲知道,烧杯和盐水的质量为
故量筒中盐水的质量
[3]由图乙知道,量筒的分度值为2mL,量筒中盐水的体积
[4] 由 知道,盐水的密度为
(3)[5]根据题意知道,木球的体积为
木球的密度为
[6]因为木球在浸入水中时会吸水,再测质量时会造成质量偏大,由 知道,造成密度偏大。
2.在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中
(1)将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到天平的指针指在分度盘的位置如图甲所
示;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度盘的位置如图乙所示。此时,应先取下质量最小的砝码,接着___________,
直到指针指在分度盘的中央刻度线;(2)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。在老师的引导
下,他们用这些实验数据做出了如图丙所示的 关系图像。从图像可以看出:同种物质组成的不同物
体,质量与体积的比值___________;不同物质组成的物体,质量与体积的比值一般___________。因此,
这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的密度;
(3)小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说法能体现这句话正
确含义的是___________。
A.铁比木头的质量大 B.相同体积的铁比木头的质量大
C.铁比木头的密度大 D.相同质量的铁比木头的体积小
【答案】 移动游码 相同 不同 BC
【详解】(1)[1]将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到天平的指
针指在分度盘的中央刻度线的左侧;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度盘的中央刻度线的右侧;
根据天平的使用,此时,应先取下质量最小的砝码,接着移动游码,直到指针指在分度盘的中央刻度线。
(2)[2][3]从 图像可知,单独观察三个组中的任何一个组,同一物质是一条过原点的倾斜的直线,
所以,同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值相同;对比三个组,不同物质组成的物体,质量与体
积的比值一般不同。
(3)[4]密度是物质的属性,不同物质的密度一般不同,铁这种物质比木头这种物质的密度大,我们通常
说“铁比木头重”,其含义是体积相同的铁和木头相比,铁的质量比木头的质量大,反映了铁的密度比木
头的密度大,故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
22.学习了“测量物质的密度”之后,物理兴趣小组的同学们,尝试用不同的方法测量盐水的密度。
14(1)小浩的操作过程如下:
①测量前,调节天平的顺序是 ___________(填字母)。
A.调节天平的平衡螺母,使天平平衡
B.把游码放在标尺的零刻度线处
C.把天平放在水平桌面上
②测量盐的质量,如图甲所示,盐的质量为 ___________g。
③用量筒取60mL水,全部倒入烧杯中,再将盐倒入烧杯,搅拌至其完全溶解。再将盐水倒入量筒中,如
图乙所示。
④盐水的密度ρ =___________kg/m3
盐水
(2)小然的方法如图丙所示:
①用天平测量烧杯和盐水的总质量m
1
②将盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V。
③测量烧杯和剩余盐水的总质量m
2.
④盐水密度的表达式ρ =___________(用字母m、m、V表示)。
盐水 1 2
分析以上两种方法,___________(填“小浩”或“小然”)的方法测量误差更小。
(3)小玉使用密度已知的铁块(ρ )进行如下操作:
铁
①用天平测量铁块的质量m
1.
②把铁块放在杯中,向杯中加满盐水,将铁块取出(忽略铁块带出的盐水),测量烧杯和盐水的质量m
2.
③___________,测量其总质量m
3.
④盐水密度的表达式ρ =___________(用字母m、m、m、ρ 表示)。
盐水 1 2 3 铁【答案】 CBA 13.6 1.15×103 小然 继续向杯中加满盐水
【详解】(1)[1]①天平调平前,需将其放置水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,然后调节
平衡螺母使横梁平衡,故正确顺序为 CBA。
[2]②由图甲知,标尺的分度值为0.2g,则盐的质量为
m =10g+3.6g=13.6g
盐
[3]③倒入量筒中水的体积为
V =60mL=60cm3
水
可知倒入水的质量为
m =ρ V =1g/cm3×60cm3=60g
水 水 水
则盐水的质量为
m =m +m 60g+13.6g=73.6g
盐水 水 盐=
④由图乙知,量筒的分度值为2mL,则盐水的体积为
V =64mL=64cm3
盐水
则盐水的密度为
(2)[4][5]倒入量筒中盐水的质量
m =m-m
盐水 1 2
则盐水的密度为
小浩在测量过程中将水从烧杯倒入量筒中时,烧杯内壁会沾有盐水,造成计算盐水的体积误差大,小然的
方法盐水的质量和体积测量都准确,故小然的更精确一些。
(3)[6][7]由题意知,盐水的体积与铁块的体积相等
③要得到与铁块相同体积盐水的质量,需将铁块捞出后,向杯中加满盐水,测出此时盐水和烧杯的总质量
m,则加入盐水的质量
3
m=m-m
3 2
④盐水的密度为
163.某兴趣小组计划测量一块形状不规则的小石块密度,备用器材有天平、量筒、水和细线等。
(1)在调节天平时,发现指针偏向如图甲所示,为使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 ___________端调
节。
(2)用调节好的天平测小石块的质量时,小组成员小华估计小石块的质量约为55g,他用镊子依次将50g
砝码和最小的5g砝码放在天平的右盘,发现天平的指针静止时仍如图甲所示,则他接下来应该进行的操作
是 ___________。
(3)当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平横梁平衡,则小石块的质量为 ___________g。
(4)在量筒内先倒入适量的水,如图丙所示;然后将用细线系好的小石块放入量筒中,如图丁所示。测
得小石块的体积为 ___________cm3,小石块的密度为 ___________kg/m3。
(5)将小石块放入量筒中时,若有几滴水溅到量筒壁上,则小石块密度的测量值比真实值会
___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 左 取下5g砝码并向右移动游码 52 20 2.6×103 偏大
【详解】(1)[1]如图甲所示,指针偏向分度盘右侧,为使天平横梁平衡,应将平衡螺母向左端调节。
(2)[2]在测量中,指针如图甲所示,说明砝码偏重,应取下最小砝码,再向右调游码,使横梁水平平衡,
即取下5g砝码并向右移动游码。
(3)[3]如图乙所示时,小石块的质量为砝码质量与游码所对应刻度之和
(4)[4][5]根据排水法测石块体积为
石块密度为(5)[6]将小石块放入量筒中时,若有几滴水溅到量筒壁上,会造成所测体积偏小,根据
则小石块密度的测量值比真实值会偏大。
4.小明想通过下列实验测量小石块的密度,请帮助他完成实验。
(1)将天平放在水平工作台上,游码移到标尺左端的______,观察到指针指在分度盘上的位置如图甲所
示,此时应将平衡螺母向______调节,使指针对准分度中央刻度线;
(2)用调好的天平测小石块的质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块的质
量为______g;
(3)如图丙所示,用量筒测出小石块的体积为______cm3;
(4)通过计算,小石块的密度为______g/cm3。
【答案】 零刻度线 左 72 30 2.4
【详解】(1)[1]调节天平平衡时,要先将游码调至零刻度线处,再调节平衡螺母。
[2]图甲中,指针指在分度盘右侧,所以向左调节平衡螺母,直到指针指在分度盘中央。
(2)[3]小石块的质量为砝码质量加上游码在标尺上对应的刻度值,所以
m=50g+20g+2g=72g
(3)[4]小石块的体积应该为量筒两次示数之差,所以
V=50mL-20mL =30mL=30cm3
(4)[5]小石块的密度
5.溧阳市竹箦镇洙汤村的吕先生在农田捡到一块形状特殊的石头,经文物部门鉴定,竟然是新石器时代
的石箭头。小组同学对其复制品展开密度测量。
18(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺的_________处,发现指针指向分度盘左侧,如图甲所示,小
明应该向_________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母直至指针指向分度盘中央的刻度线;
(2)在调好的天平左盘内放入石箭头,天平平衡时,右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,
其质量是_________ g;
(3)用不吸水的细线拴住石箭头,使其浸没在装有适量水的量筒中,量筒内水面位置如图丙、丁所示,
石箭头的体积是_________ cm3;
(4)算得石箭头的密度是_________ g/cm3;
(5)石箭头的吸水性将导致密度的测量值_________(选填“小于”“等于”或“大于”)其真实密度。
【答案】 零刻线 右 57.6 20 2.88 大于
【详解】(1)[1][2]天平在使用之前,要放到水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻线处,移动平衡螺母
调零,指针指向分度盘左侧,左偏右调,右偏左调,所以此时应该向右调节平衡螺母,使天平重新平衡。
(2)[3]由图可知,石箭头的质量
m=50g+5g+2.6g=57.6g
(3)[4]由图丙可知,未放入石箭头之前,量筒中水的体积是50mL,放入石箭头之后,量筒中水和石箭头
的体积为70mL,所以石箭头的体积
V =V-V =70mL-50mL=20mL=20cm3
石 水
(4)[5]石箭头的密度是
(5)[6]由于石箭头吸入部分水,所以排开水的体积偏小,根据 知,密度测量值大于真实值。
6.小明在伊通河畔拾到一块漂亮的小石块。他想通过测量密度鉴别小石块的材质。物质名称 密度g/cm3
灰铸铁 7.2
金刚石 35
花岗岩 2.6~2.8
混凝土 2.2
砖 1.4~2.2
(1)用调好的天平测量小石块的质量时,操作如图甲所示,出现的错误是___________;
(2)天平再次平衡时,盘中砝码的质量及游码的位置如图乙所示,小石块的质量为___________g;
(3)用量筒测出小石块的体积为20cm3,计算出小石块的密度,与上表中的密度值对比后,初步判断小石
块可能是___________。
【答案】 用手拿砝码 52 花岗岩
【详解】(1)[1]在加减砝码时,要用镊子夹取砝码,不能用手拿,因为手上有汗渍,会使砝码生锈,造
成称量不准。所以操作中出现的错误是用手拿砝码。
(2)[2]标尺上1g有五个小格,每小格表示0.2g,即标尺的分度值是0.2g,游码对应的刻度值是2g,所以
小石块的质量为
m=50g+2g=52g
(3)[3]小石块的密度
与上表中的密度值对比后,初步判断小石块可能是花岗岩。
7.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。
20(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___________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,于是利用电子秤、一根细
木 水
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】 水平台面 左 40 44 0.85 用细钢针将木块压入水中,使其浸没
不变
【详解】(1)[1]天平使用时应放在水平台面上。
(2)[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。
[3]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。
[4]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
[5]倒入量筒中的消毒液的质量为消毒液的密度为
(3)[6]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。
[7]浸没后木块受到的浮力为
可得木块的体积为
木块的质量为
木块的密度为
[8]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。
8.近几年,宁夏各市、县对老旧小区楼房进行外墙保温改造。某物理兴趣小组的同学们在综合实践活动
中,选择研究保温材料的各种性能及其应用。他们从市场上选择了三种常用的保温材料进行研究如图,材
料相关信息如下表。
I号 II号 III号
项目
聚氨酯泡沫 聚苯乙烯泡沫 岩棉
传热系数W/(m·K) 0.033 0.042 0.065
防火性能 阻燃B1级 阻燃BI级 不燃A级
吸水性% ≤0.08 ≤0.2 ≤5
隔音性 好 好 一般
最高使用温度℃ 75 65 600
Z/(kg/m2) 1.4 1.0 2.4
22(1)高空坠物存在安全隐患,同学们观察表格中缺少密度信息,于是选取了上表中的一种材料进行密度
测量,如图所示。
① 如图甲所示,将一小块这种材料放在调好的天平上,测出它的质量为_________g;
② 如图乙所示,在量筒中倒入适量的水,读出此时的体积;
③ 如图丙所示,用铁丝将保温材料压入水中使其浸没,读出此时的体积,则该材料的密度
为_________g/cm3,此时测得的密度会比实际密度________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);(由
表中信息可知,保温材料的吸水性很小,忽略材料吸水性)
(2)当保温材料的厚度一定时,为了方便比较材料的性能,在表格中的项目里引入参数“Z”,单位为
kg/m2。同学们观察表格中的Z,猜想它可能与材料密度有一定关系。
① 已知保温材料厚度均为h,请推导出Z与材料密度 的关系_________;(结果用已知量的符号表示)
② 三种材料厚度均为5cm,请利用上述实验中测出的密度值计算出该材料的Z值,并推断出它是哪种材料
_________?
③ 若一栋楼某一侧面的面积为300m2,则需要I号保温材料的质量是_________kg。
(3)请根据你家居住地的气候特点,房屋高度及表格中保温材料的相关性能,为你居住的房屋选出一种
合适的保温材料,并说明选择依据。选择_________号保温材料。选择理由:____________。(注:传热
系数越大,保温性能越差)
【答案】 0.4 0.02 偏小 II号材料 420 I I号传热系数较小,
保温性能较好
【详解】(1)[1]从图甲可以看到,天平右边的砝码为零,标尺的分度值为0.2g,游码的示数为0.4g,则一小块这种材料的质量为0.4g。
[2]从图乙可以看到,水的体积为60cm3,从图丙可以看到,保温材料和水的总体积为80cm3,则保温材料
的体积
根据密度公式可知,该材料的密度
该材料的密度为0.02g/cm3。
[3]由题意可知,保温材料的吸水性很小,忽略材料吸水性,但是观察图丙可知,铁丝有一部分是浸在水中
的,则计算出来保温材料的体积是偏大的,所以测得的密度会比实际密度偏小。
(2)[4]观察Z的单位,单位为kg/m2,保温材料厚度h的单位为m,密度 的单位为kg/m3,由单位的关
系可以猜想到参数“Z”与保温材料厚度的比,等于密度 ,即
化简可得 ,即为Z与材料密度 的关系。
[5]该材料的密度为0.02g/cm3,该材料的厚度为5cm,根据公式 ,可知该材料的Z值
该材料的Z值为1kg/m2,对照表中的数据,可知它是II号材料。
[6]由题意可知,三种材料厚度均为5cm=0.05m,若一栋楼某一侧面的面积为300m2,则这种保温材料的体
积为
这种材料为I号保温材料,对照表中数据可知,Z值为1.4kg/m2,这材料的厚度为0.05m,则这种材料的密
度
这种材料的质量为
I号保温材料的质量是420kg。
24(3)[7][8]我家居住地气候比较寒冷,根据传热系数越大,保温性能越差,则选择I号保温材料,它的传
热系数是最小的,保温性能最好,家居环境比较温暖。
9.某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。
(1)小明在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针如图甲所示,则接下来应
向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)小明用天平称量鹅卵石的质量时,在最小的砝码放入右盘后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至
右侧。此时小明取下最小的砝码,下一步操作是______(选填“A”、“B”);
A.调节平衡螺母 B.调节游码
(3)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,将鹅卵石放入盛有30mL 水的量筒中,静止时
液面位置如图丙所示,则鹅卵石的密度是______kg/m³;
(4)小亮的鹅卵石放不进量筒,他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度,他的实验如下:
①用天平测出鹅卵石的质量 m
1
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m
2
③如图丁所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中,使鹅卵石浸没水中,在烧杯壁
上标记出水面的位置
④将鹅卵石从水中取出后,向烧杯内加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m
3
⑤鹅卵石密度的表达式ρ=______(用字母m、m、m 和ρ 表示)。
1 2 3 水
【答案】 右 B
【详解】(1)[1]调节天平平衡时,指针如图甲所示,说明天平左侧质量较大,要把平衡螺母向右调节。
(2)[2]天平在测量前,要通过调节平衡螺母使天平平衡,调好天平后,在测量的过程中不能再调节平衡
螺母;小明在右盘中放入最小的砝码后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧,此时取下最小的砝码,
接下来应该的操作是调节游码使天平平衡,故选B。(3)[3]由图乙可知,鹅卵石的质量为27g,由图丙可知,鹅卵石的体积为
V=40cm³-30cm³=10cm³
则鹅卵石的密度为
(4)[4]由实验步骤可知,加入的水的质量为m-m,鹅卵石的体积等于加入的水的体积为
3 2
则鹅卵石的密度为
10.为测量酸奶的密度,同学们进行了如下实验。
(1)调节天平时,将游码归零后,指针如图甲所示,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)
端调,可使横梁平衡;
(2)利用天平测出空烧杯的质量为15g,向水平台上的量筒中倒入酸奶,示数如图乙所示,读出其体积;
将量筒中的酸奶倒入空烧杯中,测得总质量为55.4g;则所测酸奶的密度为________g/cm3;
(3)按上述测量方法,由于量筒沾附液体的影响,会使测得的结果偏________。
【答案】 右 1.01 小
【详解】(1)[1]如图甲所示,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,说明天平左侧的质量比右侧大,应将
平衡螺母向右调节。
(2)[2]如图乙,牛奶的体积为
40mL=40cm3
牛奶的质量为
55.4g-15g=40.4g
则牛奶的密度为
26(3)[3]由于量筒内壁沾有牛奶,使得测出的牛奶质量偏小,进而由公式 算出的牛奶的密度偏小。