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专题 06 测量物质的密度【两大题型】
1.(2025•北京中考)【创新题型】某同学利用一个圆柱形容器、一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测
量酱油的密度,测量过程如图所示,图中h 、h 、h 、h 分别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距
1 2 3 4
离。已知水的密度为 ,则待测酱油的密度 = 。(用已知量和测量量表示)
水 酱油
ρ ρ
解:假设容器的底面积为S,由图甲、乙可知,梨在水中受到的浮力:F浮 = 水gV排 = 水gS(h
2
﹣
h 1 ), ρ ρ
由图乙可知,梨漂浮在水面,根据物体的浮沉条件可知,梨的重力G=F浮 = 水gS(h
2
﹣h
1
),
假设酱油的密度为
酱油
,由图丙、丁可知,梨在酱油中受到的浮力:F′
浮
=ρ 水gV′
排
= 酱油gS(h
4
﹣
h 3 ), ρ ρ ρ
由图丁可知,梨漂浮在酱油中,根据物体的浮沉条件可知,F′
浮
=G,
即 酱油gS(h
4
﹣h
3
)= 水gS(h
2
﹣h
1
),
ρ ρ
解得:酱油的密度: = 。
酱油
ρ
答案: 。
2.(2023•北京中考)小强用天平和量筒测量土豆的密度,由于土豆太大,不能放入量筒中,他将土豆切
下来一小块进行实验。
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,将平衡螺母向 右端移动,使横梁水平平衡。
(2)将土豆放在天平的左盘,当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时,横梁再次水
平平衡,土豆的质量为 42. 4 g。
(3)用量筒测出土豆的体积为40cm3。
(4)该土豆的密度为 1.0 6 g/cm3。
解:(1)由图甲可知,指针指在分度盘的左侧,说明天平的左端下沉右端上翘,所以平衡螺母向上翘
的右端移动;
(2)天平的右盘上放有20g的砝码两个,游码所在位置对应的刻度值为 2.4g,所以左盘中土豆的质量
为m=20g+20g+2.4g=42.4g。
(4)土豆的密度为 = = =1.06g/cm3。
答案:(1)右;(2ρ)42.4;(4)1.06。
3.(2022•北京中考)小京测量金属块的密度时,先将金属块放在调节好的天平上测量其质量,天平平衡
后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块的质量为 5 4 g。再将金属块用
细线系好放进盛有40mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为 2 0
cm3。该金属块的密度为 2. 7 g/cm3。
解:(1)由图甲知,金属块的质量为m=50g+4g=54g;
(2)由图乙知,金属块和水的总体积为60mL,则金属块的体积为V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3;
该金属块的密度为: 。
答案:54;20;2.7。
4.(2021•北京中考)小敏用托盘天平和量筒测量金属块的密度。她在调节天平时,发现指针偏向分度盘
中央刻度线的右侧,如图甲所示,为使天平横梁水平平衡,她应将平衡螺母向 左 移动。天平平衡
后,用天平测出金属块的质量为27g。然后,小敏将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中,量
筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为 10 cm3。该金属块的密度为 2.7
g/cm3,根据下表中数据可判断组成该金属块的物质可能是 铝 。物质 密度/(kg•m﹣3)
银 10.5×103
钢 8.5×103
铁 7.9×103
铝 2.7×103
解:
(1)在调节天平平衡时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,说明天平的左端上翘,则平衡螺母
应向上翘的左端调节,使指针对准分度盘中央刻度线;
(2)图乙中量筒的分度值为2mL,水和金属块的总体积为60mL,
则金属块的体积:V=60mL﹣50mL=10mL=10cm3,
金属块的密度为:
根据表中数据可判断组成该金属块的物质可能是铝。
答案:(1)左;(2)10;(3)2.7; (4)铝。
考点01 测量液体和固体的密度
5.(2025•东城区校级模拟)小明在实验室测一小石块的密度,首先要用天平测量石块的质量。他将天平
放在水平桌面上,游码调到0刻度线处,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,为使天
平横梁水平平衡,他应将平衡螺母向 左 端移动。用已调节好的天平正确测量石块质量时的情景如图
乙所示,则该石块质量的测量值是 36 g。接下来,他先在量筒中倒入30mL的水,如图丙所示;再
将用细线系好的石块轻放入量筒内的水中,此时量筒中液面位置如图丁所示,则石块体积的测量值是
15 cm3。根据以上测量数据计算出该石块密度的测量值是 2. 4 g/cm3。解:把天平放在水平台上,在调节天平时,由图甲可知,指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,说明天平
的右端下沉,将平衡螺母向左移动;
由图乙可知,天平标尺的分度值为0.2g,石块的质量为:m=20g+10g+5g+1g=36g;
由图丙、丁可知,量筒的分度值为1mL,量筒中水的体积为30mL,石块浸没后,水和石块的总体积为
45mL,则石块的体积:V=45mL﹣30mL=15mL=15cm3;
石块密度:
答案:左;36;15;2.4。
6.(2025•海淀区校级模拟)小明在测量盐水密度时,进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁水平平
衡,应将平衡螺母向 右 调。
(2)用调好的天平测得烧杯和盐水的总质量为106g,将烧杯中的部分盐水倒入量筒中量筒中,盐水的
体积如图丙所示。
(3)用天平测烧杯和杯内剩余盐水的总质量,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和剩余盐
水的总质量为 6 2 g。
(4)计算出盐水的密度为 1. 1 g/cm3。
解:
(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘的中央
时,按照左偏右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中,指针左偏,故向右调节平衡螺母;
(2)量筒的分度值的是2mL,盐水的体积V=40mL=40cm3;
(3)剩余盐水和烧杯的质量m =50g+10g+2g=62g;
1
(4)量筒中盐水的质量m=m总 ﹣m
1
=106g﹣62g=44g,
盐水的密度
答案:(1)右;(3)62;(4)1.1。
7.(2025•顺义区模拟)小力测量不规则矿石的密度,做了如下操作。
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,为使横梁水平平衡,需
将平衡螺母向 右 端移动。
(2)天平调平后,将矿石放在天平的左盘,当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示
时,横梁再次水平平衡,矿石的质量为 27 g。将矿石用细线系好放入盛有15mL水的量筒中,量筒
中水面升高到如图丙所示的位置,则矿石的体积为 10 cm3。由此计算出该矿石的密度为 2.7
g/cm3。
解:
(1)如图甲所示,调节横梁平衡时,指针左偏说明左盘质量偏大,则平衡螺母应向右调节;
(2)如图乙所示,矿石的质量是m=20g+5g+2g=27g;
由图丙可知矿石体积为V=25mL﹣15mL=10mL=10cm3,
故矿石密度为
答案:(1)右;(2)27;10;2.7。
8.(2025•西城区校级模拟)小海测量某种食用油密度的主要实验步骤如下:(1)用调节好的托盘天平测量烧杯和食用油的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和食用
油的总质量的测量值为 94. 2 g。
(2)将烧杯中的部分食用油倒入量筒中,如图乙所示,量筒中食用油体积的测量值为 6 0 cm3。
(3)用天平测出烧杯和杯内剩余食用油的总质量为39g。
(4)计算出食用油密度的测量值为 0.9 2 g/cm3。
解:
(1)由图甲可知,标尺上的分度值是0.2g,烧杯和液体的总质量为50g+20g+20g+4.2g=94.2g;
(2)由图乙可知,量筒的分度值为2mL,量筒中液体的体积V=60mL=60cm3;
(3)天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为39g,则量筒中液体的质量m=94.2g﹣39g=55.2g;
(4)液体的密度
答案:(1)94.2;(2)60;(4)0.92。
9.(2025•西城区校级模拟)小明用天平和量筒测量物体A的密度。他先调节天平平衡时,发现天平指针
位置如图1甲所示,于是将平衡螺母向 右 侧调节(选填“左”或“右”)直至天平平衡。然后用
天平测物体A的质量,当天平再次平衡时,右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图1乙所示。最
后将物体A用细线拴住放入装有60mL水的量筒中,水面位置如图2所示,则物体A的密度为 3.6
g/cm3。
解:
(1)调节天平横梁平衡时,应调节横梁左右两端的平衡螺母,发现天平指针偏左,应当平衡螺母向右调节,直至平衡;
(2)当天平平衡时,右盘砝码的质量加上游码的示数就是左盘物体的质量;如图,物体A的质量为:
50g+20g+2g=72g;
物体A的体积=80ml﹣60ml=20ml;
物体A的密度
答案:右;3.6。
10.(2025•东城区模拟)如图所示,小阳利用天平、量筒和烧杯来测定某种液体的密度,进行的实验操
作如下:
(1)把托盘天平放在水平台面上,将游码移动到标尺左端零刻度线处,镊子离开游码后,发现指针在
分度盘的中央刻度线两侧不断摆动,摆动的幅度如图甲所示,将平衡螺母向 右 (选填“左”或
“右”)端移动,使横梁水平平衡;
(2)天平调平衡后,将适量的液体倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和液体的总质量,通过加减砝码的
操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针向右偏,接下来他应该 C (选填序
号);
A.向左调节平衡螺母
B.移动游码
C.取下最小的砝码后移动游码
(3)调节好后,烧杯和液体总质量如图乙所示,为 11 6 g;把烧杯中的一部分待测液体倒入量筒中
如图丙;用天平测出烧杯和剩余待测液体的质量为60g;
(4)计算出这种液体的密度是 0.8×1 0 3 kg/m3。
解:(1)由题意可知,天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,此时指针偏向分
度盘中央刻度线的左侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向右调节,使指针对准
分度盘中央的刻度线;
(2)当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍偏向分度盘的右侧,此时应该将最小的砝
码取下,再向右移动游码,使天平水平平衡,故C正确;
(3)在烧杯中倒入适量的待测液体,用调好的天平测出总质量,如图乙所示,烧杯和待测液体的总质量为:m总 =100g+10g+5g+1g=116g;
(4)把烧杯中的一部分待测液体倒入量筒中,如图丙所示,量筒的分度值为2mL,则液体的体积为:
V=70mL=70cm3;
量筒中液体的质量为:m=m总 ﹣m余 =116g﹣60g=56g,
则这种液体的密度为: =0.8g/cm3=0.8×103kg/m3。
答案:(1)右;(2)C;(3)116;(4)0.8×103。
11.(2025•海淀区校级模拟)小东在实验室测量某种液体的密度,下面是他实验中的主要步骤。请你把
他的实验步骤补充完整。
(1)小东把天平放在水平桌面上,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,如图甲所示,为使天平横
梁水平平衡,他应将平衡螺母向 右 端移动。
(2)用调节好的天平测出烧杯和杯内液体的总质量为80.9g。
(3)将烧杯内的部分液体倒入量筒,液面静止时如图乙所示。
(4)用天平测量烧杯和杯内剩余液体的质量,天平横梁水平平衡时砝码和游码的位置如图丙所示,则
烧杯和杯内剩余液体的总质量是 53. 4 g。
(5)根据小东测得的数据可知待测液体的密度为 1. 1 g/cm3。
解:(1)调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,应当将横梁上的平衡螺母向右调
节,直至平衡;
(3)由丙图可知,量筒中液体的体积为:V=25mL=25cm3;
(4)图丙中天平标尺的分度值为0.2g,剩余液体和烧杯的总质量为20g+20g+10g+3.4g=53.4g;
(5)倒入量筒中液体的质量m=80.9g﹣53.4g=27.5g;
液体的密度:
答案:(1)右;(4)53.4;(5)1.1。
12.(2025•昌平区二模)为了测量某种液体的密度,小亮取适量这种液体的样品进行了如下实验:(1)将天平、量筒放在 水平 台面上。将盛有适量液体的烧杯放在调节好的天平左盘内,改变右
盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,此时砝码质量和游码在标尺上的位置
如图甲所示,则烧杯及杯内液体的总质量为 16 3 g。
(2)将烧杯中的一部分液体倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中液体的体积为 5 0 cm3;再用天平
测出烧杯和剩余液体的总质量为108g。
(3)根据上述实验数据计算此种液体的密度为 1.1×1 0 3 kg/m3。
解:
(1)实验之前,应将天平、量筒放在水平台面上;
由图甲可知,烧杯和液体的总质量为:m总 =100g+50g+10g+3g=163g;
(2)由图乙可知,量筒中液体的体积为V=50mL=50cm3;
(3)量筒中液体的质量:m=m总 ﹣m剩 =163g﹣108g=55g,
液体的密度: =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3。
答案:(1)水平;163; (2)50;(3)1.1×103。
13.(2025•西城区二模)小军利用一台电子台秤、一个装有适量水的烧杯和一根细线测量一块矿石的密
度。
(1)他设计的实验步骤如下,请你帮他补充完整:
①将电子台秤放在水平桌面上,将矿石放在电子台秤上,记录电子台秤的示数为m ;
1
②取下矿石,将装有适量水的烧杯放在电子台秤上,记录电子台秤的示数为m ;
2
③ 用细线将矿石拴好,浸没在水中保持静止,此时矿石不接触杯底和杯壁 ,水始终未溢出,此时
记录电子台秤的示数为m ;
3
(2)请你根据实验步骤写出计算矿石的密度的表达式为
石
= 。(用m
1
、m
2
、m
3
和
表示) ρ
水
ρ解:(1)③用细线将矿石拴好,浸没在水中保持静止,此时矿石不接触杯底和杯壁,水始终未溢出,此时记录电子台秤的示数为m ;
3
由①知矿石对电子台秤的压力:F =G=m g;由②知将烧杯、水看作是一个整体,则烧杯和水对电子
1 1
秤的压力为两者重力之和,为F
2
=G水+G烧杯 =m
2
g,
由③知将烧杯、水和矿石看作是一个整体,整体在竖直方向上受到向下的总重力和向上的拉力,则F =
3
m
3
g=G总 ﹣F拉 =G水+G烧杯+G﹣F拉 ,根据称重法可得矿石受到的浮力:F浮 =G﹣F拉 ,联立以上三式
可得,F浮 =m
3
g﹣m
2
g;
(2)金属块浸没在水中,则排开液体的体积等于矿石的体积,
利用阿基米德原理可得V=V排 =
则矿石的密度: = 。
石
答案:(1)③ρ用细线将矿石拴好,浸没在水中保持静止,此时矿石不接触杯底和杯壁;(2)
。
14.(2025•西城区校级三模)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
左 调节平衡螺母(选填“左”或“右”),使天平横梁平衡;
(2)用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为64.8g。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 3 0 cm3。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 1. 1 g/cm3。
解:(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘的中
央时,按照左偏右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,故指针指在分度盘中线的右侧
时,向左调节平衡螺母;
(2)图甲中,量筒的分度值1mL,量筒中盐水的体积V=30mL=30cm3,图乙剩余盐水和烧杯的质量m =20g+10g+1.8g=31.8g等于砝码的质量加游码的示数
1
量筒中盐水的质量m=m总 ﹣m
1
=64.8g﹣31.8g=33g,
盐水的密度 =1.1g/cm3。
答案:(1)左;(2)30;1.1。
考点02 利用浮力测密度
15.(2025•西城区校级模拟)小帆准备利用弹簧测力计制成一个简单实用的液体密度秤。如图1,已知弹
簧测力计的量程为0~5N,秤钩下挂着一个质量为500g且体积已知的物体。当弹簧测力计挂着物体浸
没在液体中静止时( < ,物体未接触容器),从弹簧测力计改装的刻度盘上即可直接读出被测液
液 物
体的密度。
ρ ρ
(1)请写出液体的密度
液
与弹簧测力计的示数F之间关系的表达式:
液
= 。
(2)现有符合要求且质量ρ 均为500g的A、B两个物体,其中A的体积小ρ 于B的体积,如果想让改装的
密度秤分度值更小,应选择图2中 B 物体(选填“A”或“B”),请分析说明原因。
解:(1)由阿基米德原理及称重法测浮力可知
F=G﹣F浮 =mg﹣F浮 =0.5kg×10N/kg﹣ 液gV=5N﹣ 液gV
ρ ρ
液体的密度
液
与弹簧测力计的示数F之间关系的表达式为
(2)上式中ρ液体的密度一定,当选用体积更大的物体时,受到的浮力变大,测力计示数更小,改装的
密度秤分度值更小,故应选择图2中B物体。
答案:(1) ;(2)B。
16.(2025•东城区校级模拟)小明想测量木质象棋子的密度,他利用溢水杯、小烧杯、细铁丝、两个量
筒和足量的水,设计实验进行测量。主要实验步骤如下:
①将一枚象棋子轻放入盛满水的溢水杯内,象棋子漂浮,溢出的水流到空的小烧杯中,将小烧杯中的水全部倒入甲量筒中,测出水的体积V 并记在表格中;
1
②再用细铁丝轻压漂浮的象棋子使其浸没在水中静止,溢出的水仍流到空的小烧杯中,将小烧杯中的水
全部倒入乙量筒中,测出水的体积V 并记在表格中;
2
③计算象棋子的密度 = ,并写出推导过程。
解:当象棋漂浮在水面 ρ 上时,它排开的水的体积为V 1 ,它受到的浮力为:F浮 =G排 = 水gV 1 ,
因为它处于漂浮状态,所以,它受到的浮力等于它的重力,则它的重力为:G=F浮 =ρ水gV
1
,
ρ
象棋的质量为:
将处于漂浮状态的象棋用铁丝压入水中,使象棋浸没于水中,第二次溢出水的体积为V ,故象棋的体
2
积为V=V +V ,
1 2
象棋的密度为: 。
答案:当象棋漂浮在水面上时,它排开的水的体积为V
1
,它受到的浮力为F浮 =G排 = 水gV
1
因为它处于漂浮状态,所以,它受到的浮力等于它的重力,故它的重力为G=F浮 = 水ρgV
1
ρ
象棋的质量为
将处于漂浮状态的象棋用铁丝压入水中,使象棋浸没于水中,第二次溢出水的体积为V ,故象棋的体
2
积为V=V +V ,象棋的密度为 。
1 2
17.(2025•东城区校级模拟)小明同学用弹簧测力计、几根细线、两个烧杯和足量的水,测量某种液体
和小石块的密度。(水的密度为 )
水
ρ
(1)测量过程如图所示,先用弹簧测力计测小石块的重力F ,接着分别将小石块 浸没 在水和待
1
测液体中(小石块不吸水),不碰容器底和壁,静止时读出弹簧测力计的示数F 和F ;
2 3(2)小石块的密度为 (用物理量符号表示);
(3)待测液体的密度为 C (选填序号)。
A. ;B. ;C.
解:(1)由称重法F浮 =G﹣F拉 可知,先用弹簧测力计测小石块的重力F
1
,接着分别将小石块浸没在
水和待测液体中,读出弹簧测力计的示数F 和F ,可以测量出小石块浸没在水和待测液体中受到的浮
2 3
力大小。
(2)由于小石块浸没在水中,弹簧测力计的示数F
2
,则小石块浸没在水中受到的浮力:F浮水 =F
1
﹣F
2
由阿基米德原理可知,小石块的体积:
则小石块的密度为:
(3)由于小石块浸没在待测液体中,弹簧测力计的示数F ,则小石块浸没在待测液体中受到的浮力:
3
F浮液 =F
1
﹣F
3
小石块排开待测液体的体积
由阿基米德原理可得,待测液体的密度为
答案:(1)浸没;(2) ;(3)C。
18.(2025•东城区校级模拟)受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度
为 )、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示,实验步骤如下。
水
ρ①如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记
水面的位置;
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V 。
1
③如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V 。
2
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内, 直到标记处与碗外水面相平 ,记下量筒中小
玻璃珠和剩余水的总体积V 。
3
则小玻璃珠密度的表达式为 = (用已知字母表示)。
解:④如图丁,将量筒中的水ρ慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻
璃珠和剩余水的总体积V ;
3
由题意知,小玻璃珠的总体积为V=V ﹣V ;
2 1
根据等效替代法,量筒中减小的水的质量即小玻璃珠的总质量,减小水的体积:ΔV=V ﹣V ,减小水
2 3
的质量:m=
水
(V
2
﹣V
3
);
ρ
小玻璃珠密度的表达式为: 。
答案:直到标记处与碗外水面相平; 。
19.(2025•海淀区校级模拟)小东用电子秤、装有适量水的烧杯、筷子(忽略体积)测量苹果的密度。
(1)以下是实验的主要步骤,请补充完整。
①将电子秤放在水平桌面上并调零,将装有适量水的烧杯放到电子秤上,如图甲所示,读出电子秤的示
数并记为m 。
1
②如图乙所示,将苹果放入水中,苹果静止后读出电子秤的示数并记为m 。
2
③ 用筷子下压使苹果浸没在水中,且不接触烧杯,苹果静止后 ,读出电子秤的示数记为m 。
3
(2)已知水的密度为
水
,根据以上实验记录的数据,推导出苹果密度 的表达式。(用m
1
、m
2
、m
3
和 ρ ρ
表示,并写出推导过程)
水
ρ解:(1)③用筷子下压使苹果浸没在水中,且不接触烧杯,苹果静止后,读出电子秤的示数为m ;
3
(2)根据①②③的步骤可知:苹果漂浮在水面上时,受到的浮力等于它自身的重力,所以苹果的质量
为:m=m ﹣m ;
2 1
用筷子下压使苹果浸没在水中,读出电子秤的示数为m ;根据阿基米德原理,此时受到的浮力为:
3
F浮 =(m
3
﹣m
1
)g;
苹果的体积为: ;
苹果的密度为: 。
答案:(1)用筷子下压使苹果浸没在水中,且不接触烧杯,苹果静止后;(2)见解答。
20.(2025•朝阳区模拟)小昆在学习磁现象时看到老师用磁铁吸起一元硬币,知道了磁铁具有吸引铁钴
镍的性质,又听爷爷称硬币为“镍币”。他想知道制作一元硬币的材料是否是纯“镍”,于是便设计了
如下测量一元硬币密度的实验方案。(
镍
=8.9×103kg/m3)
ρ
(1)小昆在调节天平平衡时,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 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)小昆选用了10枚相同的硬币进行实验,用天平称量硬币的质量时,按如图所示的方法来称量硬币
的质量,请指出其中一个错误 在右盘放物体,在左盘增减砝码(或者直接用手拿取砝码) ;
(3)改正错误后,测量时,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
时小昆的下一步操作是(选填“A”、“B”或“C”) B ;
A.向左调节平衡螺母,直至分度盘上的指针指到中央刻度线B.取下最小的砝码,并向右调节游码,直至天平平衡
C.向右调节游码
(4)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图丙所示,则10枚硬币的质量为 7 4 g,图丁是10
枚硬币放入量筒前液面情况,放入 10枚硬币后液面升高到 38mL处,小昆所测一元硬币的密度是
9.25×10 3 kg/m3,他由此判断制作一元硬币的材料不是纯镍;
(5)与小昆同组的小晨设计了一个实验,用排水法测硬币的密度.实验器材有小空桶、溢水杯烧杯、量
筒和水,实验步骤如下:
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中,如图1;
②将硬币浸没在水中,测得溢出水的体积为V ,如图2;
1
③将烧杯中水倒掉,从水中取出硬币,如图3;
④将硬币放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为 V 2 ,如图4,若水的密度用 水
ρ
表示,则被测硬币的密度为 (用V
1
、V
2
、
水
表示)。
解:(1)标尺偏左,则向右调节平衡螺母即可; ρ
(2)小昆的错误有:在右盘放物体,在左盘增减砝码,还有直接用手拿取砝码;
(3)最小的砝码放入时,指针偏右,则应该取下最小的砝码,然后调节游码直至天平平衡;
(4)硬币的质量等于砝码与游码之和,即74g;体积为量筒中液面上升量,即8cm3,则密度为
(5)根据图1和图2,硬币沉底,排开液体体积等于硬币的体积,即V硬币 =V
1
;
根据图4和图3,硬币放在小空桶中一块漂浮,排开液体质量等于硬币的质量,但图 3中水面并非与溢
水口平齐,则排开液体的质量应该是图2和图4溢出水质量之和,即m硬币 = 水 •(V 1 +V 2 );
ρ
则硬币的密度为: 。
答案:(1)右;(2)在右盘放物体,在左盘增减砝码(或者直接用手拿取砝码);(3)B;
(4)74;9.25×103;(5)