8 小明利用
所示的注射器和托盘天平测量酸奶的密度,过程如下:
(1)用天平测出注射器的质量为10g;用注射器吸取部分酸奶,从注射器上读出体积为16mL;用天平测出酸奶和注射器的总质量,为
(2)实验后,小明发现注射器的尖端还有一点小“空隙”,“空隙”里也充满了酸奶,这会导致测得的密度比真实值偏
(1)用天平测出注射器的质量为10g;用注射器吸取部分酸奶,从注射器上读出体积为16mL;用天平测出酸奶和注射器的总质量,为
26.8
g;根据以上数据可知酸奶的密度ρ=1.05
g/cm³。(2)实验后,小明发现注射器的尖端还有一点小“空隙”,“空隙”里也充满了酸奶,这会导致测得的密度比真实值偏
大
。答案
8.(1)26.8 1.05
(2)大
【解析】(1)由题图乙可知,酸奶和注射器的总质量$m=20g+5g+1.8g=26.8g$,酸奶的质量$m'=m-m_{注射器}=26.8g-10g=16.8g$,酸奶的体积$V=16mL=16cm^3$,酸奶的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{16.8g}{16cm^3}=1.05g/cm^3$。
(2)在测量酸奶体积时,没有将“空隙”中的酸奶体积计入,导致测量的体积偏小。由$\rho=\frac{m}{V}$可知,质量不变,体积偏小,密度会偏大。
(2)大
【解析】(1)由题图乙可知,酸奶和注射器的总质量$m=20g+5g+1.8g=26.8g$,酸奶的质量$m'=m-m_{注射器}=26.8g-10g=16.8g$,酸奶的体积$V=16mL=16cm^3$,酸奶的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{16.8g}{16cm^3}=1.05g/cm^3$。
(2)在测量酸奶体积时,没有将“空隙”中的酸奶体积计入,导致测量的体积偏小。由$\rho=\frac{m}{V}$可知,质量不变,体积偏小,密度会偏大。
解析
【分析】
本题分为两小问,第一问需先正确读取天平的总质量,结合注射器质量算出酸奶质量,再利用密度公式计算酸奶密度;第二问为误差分析,需明确体积测量偏差对密度结果的影响。首先,天平总质量等于砝码质量与游码对应刻度值之和,结合已知的注射器质量可算出酸奶质量,将体积单位换算后代入密度公式即可;第二问中,注射器尖端空隙里的酸奶未计入读取体积,导致体积测量值偏小,再根据密度公式分析误差。
【解析】
(1) 天平读数规则:总质量 = 砝码质量 + 游码对应刻度值。由图乙可知,砝码总质量为$20g+5g=25g$,游码对应刻度值为$1.8g$,因此酸奶和注射器的总质量$m_{总}=25g+1.8g=26.8g$;已知注射器质量为$10g$,则酸奶质量$m_{酸奶}=m_{总}-m_{注射器}=26.8g-10g=16.8g$;酸奶体积$V=16mL=16cm^3$;根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得酸奶密度$\rho=\frac{16.8g}{16cm^3}=1.05g/cm^3$。
(2) 实验中,注射器尖端“空隙”里的酸奶未被计入读取体积,导致测得的酸奶体积偏小;而测得的酸奶质量准确(总质量减注射器质量,包含空隙里的酸奶质量),根据$\rho=\frac{m}{V}$,质量不变时体积偏小,计算出的密度会偏大。
【答案】
26.8;1.05;大
【知识点】
密度的测量、天平的使用、误差分析
【点评】
本题是密度测量的基础实验题,重点考查天平读数、密度公式应用及实验误差分析,需学生掌握实验基本操作与原理,理解误差产生原因,属于初中物理常规题型。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问,第一问需先正确读取天平的总质量,结合注射器质量算出酸奶质量,再利用密度公式计算酸奶密度;第二问为误差分析,需明确体积测量偏差对密度结果的影响。首先,天平总质量等于砝码质量与游码对应刻度值之和,结合已知的注射器质量可算出酸奶质量,将体积单位换算后代入密度公式即可;第二问中,注射器尖端空隙里的酸奶未计入读取体积,导致体积测量值偏小,再根据密度公式分析误差。
【解析】
(1) 天平读数规则:总质量 = 砝码质量 + 游码对应刻度值。由图乙可知,砝码总质量为$20g+5g=25g$,游码对应刻度值为$1.8g$,因此酸奶和注射器的总质量$m_{总}=25g+1.8g=26.8g$;已知注射器质量为$10g$,则酸奶质量$m_{酸奶}=m_{总}-m_{注射器}=26.8g-10g=16.8g$;酸奶体积$V=16mL=16cm^3$;根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得酸奶密度$\rho=\frac{16.8g}{16cm^3}=1.05g/cm^3$。
(2) 实验中,注射器尖端“空隙”里的酸奶未被计入读取体积,导致测得的酸奶体积偏小;而测得的酸奶质量准确(总质量减注射器质量,包含空隙里的酸奶质量),根据$\rho=\frac{m}{V}$,质量不变时体积偏小,计算出的密度会偏大。
【答案】
26.8;1.05;大
【知识点】
密度的测量、天平的使用、误差分析
【点评】
本题是密度测量的基础实验题,重点考查天平读数、密度公式应用及实验误差分析,需学生掌握实验基本操作与原理,理解误差产生原因,属于初中物理常规题型。
【难度系数】
0.6
9 小雨同学想测量一块石块(不溶于水)的密度,用天平测出石块的质量$ m $后,由于石块不能直接放入量筒,于是他进行了如图所示的操作。

(1)将石块浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出碎片。
(2)在量筒中装入适量水,记下水的体积为$ V_1 $,用量筒往烧杯中加水至标记处。
(3)记下量筒中剩余水的体积为$ V_2 $。
根据以上测量过程,可知石块密度的表达式为$ \rho_{碎片} = $
(1)将石块浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出碎片。
(2)在量筒中装入适量水,记下水的体积为$ V_1 $,用量筒往烧杯中加水至标记处。
(3)记下量筒中剩余水的体积为$ V_2 $。
根据以上测量过程,可知石块密度的表达式为$ \rho_{碎片} = $
$\frac{m}{V_1-V_2}$
。(用所测得的物理量的字母表示)答案
9.$\frac{m}{V_1-V_2}$
解析
【分析】
要计算石块的密度,需依据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,先确定石块的质量和体积。本题中石块质量已测出为$m$,体积无法直接测量,因此利用等效替代法:将石块取出后,向烧杯加水至标记处,补充的水的体积等于石块的体积,补充水的体积为量筒中减少的水的体积,即$V_1-V_2$,由此可得到石块体积,进而推导密度表达式。
【解析】
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,已知石块质量为$m$;由实验操作可知,石块的体积等于补充到烧杯中至标记处的水的体积,补充水的体积为量筒中水的初始体积$V_1$减去剩余体积$V_2$,即$V=V_1-V_2$。将质量和体积代入密度公式,可得石块密度$\rho_{碎片}=\frac{m}{V_1-V_2}$。
【答案】
$\frac{m}{V_1-V_2}$
【知识点】
密度的测量、等效替代法
【点评】
本题通过等效替代法巧妙测量不规则石块的体积,结合密度公式推导表达式,考查了密度测量的实验原理和方法,是密度测量的典型题型。
【难度系数】
0.5
要计算石块的密度,需依据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,先确定石块的质量和体积。本题中石块质量已测出为$m$,体积无法直接测量,因此利用等效替代法:将石块取出后,向烧杯加水至标记处,补充的水的体积等于石块的体积,补充水的体积为量筒中减少的水的体积,即$V_1-V_2$,由此可得到石块体积,进而推导密度表达式。
【解析】
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,已知石块质量为$m$;由实验操作可知,石块的体积等于补充到烧杯中至标记处的水的体积,补充水的体积为量筒中水的初始体积$V_1$减去剩余体积$V_2$,即$V=V_1-V_2$。将质量和体积代入密度公式,可得石块密度$\rho_{碎片}=\frac{m}{V_1-V_2}$。
【答案】
$\frac{m}{V_1-V_2}$
【知识点】
密度的测量、等效替代法
【点评】
本题通过等效替代法巧妙测量不规则石块的体积,结合密度公式推导表达式,考查了密度测量的实验原理和方法,是密度测量的典型题型。
【难度系数】
0.5
10 电子秤测量质量方便准确。小雨利用家中的电子秤、一透明容器、适量自来水,测量一不吸水的鸭蛋密度。他的测量过程及数据如图甲乙丙丁所示。($\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$)

甲
75.4 g
鸭蛋浸没水中
乙
209.4 g
取出鸭蛋
丙
132.0 g
补水
丁
199.0 g
求:(1)从丙图到丁图补水的体积;
(2)鸭蛋的密度;(结果保留两位小数)
(3)电子秤的四个数据中,若没有丙图的“132g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度? 若能,请求出鸭蛋的密度;若不能,请说明理由。
甲
75.4 g
鸭蛋浸没水中
乙
209.4 g
取出鸭蛋
丙
132.0 g
补水
丁
199.0 g
求:(1)从丙图到丁图补水的体积;
(2)鸭蛋的密度;(结果保留两位小数)
(3)电子秤的四个数据中,若没有丙图的“132g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度? 若能,请求出鸭蛋的密度;若不能,请说明理由。
答案
10.(1)$67cm^3$
(2)$1.13g/cm^3$
(3)能,咸鸭蛋的密度为$1.16g/cm^3$。
【解析】(1)从题图丙到题图丁补水的质量$\Delta m=199.0g-132.0g=67g$,从题图丙到题图丁补水的体积$V=\frac{\Delta m}{\rho_{水}}=\frac{67g}{1g/cm^3}=67cm^3$。
(2)由题图甲可知,咸鸭蛋的质量为75.4g,咸鸭蛋的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{75.4g}{67cm^3}\approx1.13g/cm^3$。
(3)能求出鸭蛋的密度;由题图甲乙可计算出透明容器和容器中水的质量$m'=209.4g-75.4g=134g$,容器中咸鸭蛋排开水的质量$\Delta m'=199g-134g=65g$,咸鸭蛋的体积$V'=\frac{\Delta m'}{\rho_{水}}=\frac{65g}{1g/cm^3}=65cm^3$,咸鸭蛋的密度$\rho'=\frac{m}{V'}=\frac{75.4g}{65cm^3}=1.16g/cm^3$,咸鸭蛋的密度为$1.16g/cm^3$。
(2)$1.13g/cm^3$
(3)能,咸鸭蛋的密度为$1.16g/cm^3$。
【解析】(1)从题图丙到题图丁补水的质量$\Delta m=199.0g-132.0g=67g$,从题图丙到题图丁补水的体积$V=\frac{\Delta m}{\rho_{水}}=\frac{67g}{1g/cm^3}=67cm^3$。
(2)由题图甲可知,咸鸭蛋的质量为75.4g,咸鸭蛋的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{75.4g}{67cm^3}\approx1.13g/cm^3$。
(3)能求出鸭蛋的密度;由题图甲乙可计算出透明容器和容器中水的质量$m'=209.4g-75.4g=134g$,容器中咸鸭蛋排开水的质量$\Delta m'=199g-134g=65g$,咸鸭蛋的体积$V'=\frac{\Delta m'}{\rho_{水}}=\frac{65g}{1g/cm^3}=65cm^3$,咸鸭蛋的密度$\rho'=\frac{m}{V'}=\frac{75.4g}{65cm^3}=1.16g/cm^3$,咸鸭蛋的密度为$1.16g/cm^3$。
解析
【分析】
本题利用排水法结合电子秤测量质量来计算鸭蛋的密度,核心是运用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,通过补水的质量求出补水体积,该体积等于鸭蛋排开水的体积,即鸭蛋的体积。第(1)问通过补水前后的质量差计算补水质量,再结合水的密度求补水体积;第(2)问利用已知的鸭蛋质量和等于补水体积的鸭蛋体积,代入密度公式计算;第(3)问不使用丙图数据时,通过甲乙的总质量减去鸭蛋质量得到容器和原有水的质量,再用丁图总质量减去该质量得到排开水的质量,进而求出鸭蛋体积和密度。
【解析】
(1) 从丙图到丁图,补水的质量:$\Delta m = m_丁 - m_丙 = 199.0g - 132.0g = 67g$,根据$\rho=\frac{m}{V}$,补水的体积:$V_补=\frac{\Delta m}{\rho_水}=\frac{67g}{1g/cm^3}=67cm^3$。
(2) 鸭蛋浸没在水中时,排开水的体积等于鸭蛋的体积,即$V_鸭蛋=V_补=67cm^3$;由甲图可知鸭蛋质量$m_鸭蛋=75.4g$,则鸭蛋的密度:$\rho_鸭蛋=\frac{m_鸭蛋}{V_鸭蛋}=\frac{75.4g}{67cm^3}\approx1.13g/cm^3$。
(3) 能求出鸭蛋的密度。由乙图可知,容器和原有水的总质量(含浸没的鸭蛋)为$209.4g$,减去鸭蛋质量得容器和原有水的质量:$m_{容水}=209.4g -75.4g=134g$;丁图中容器和补水后的总质量为$199.0g$,则鸭蛋排开水的质量:$\Delta m'=199.0g -134g=65g$,排开水的体积即鸭蛋体积:$V'=\frac{\Delta m'}{\rho_水}=\frac{65g}{1g/cm^3}=65cm^3$,鸭蛋的密度:$\rho'=\frac{m_鸭蛋}{V'}=\frac{75.4g}{65cm^3}\approx1.16g/cm^3$。
【答案】
(1) $67cm^3$;(2) $1.13g/cm^3$;(3) 能,$1.16g/cm^3$
【知识点】
密度计算、排水法测体积、质量与密度的关系
【点评】
本题结合电子秤的质量测量,利用排水法间接测量物体体积,考察密度公式的灵活应用,需要理解排开液体体积等于物体体积的原理,以及不同数据组合下的计算方法,是初中物理密度部分的典型应用题型。
【难度系数】
0.6
本题利用排水法结合电子秤测量质量来计算鸭蛋的密度,核心是运用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,通过补水的质量求出补水体积,该体积等于鸭蛋排开水的体积,即鸭蛋的体积。第(1)问通过补水前后的质量差计算补水质量,再结合水的密度求补水体积;第(2)问利用已知的鸭蛋质量和等于补水体积的鸭蛋体积,代入密度公式计算;第(3)问不使用丙图数据时,通过甲乙的总质量减去鸭蛋质量得到容器和原有水的质量,再用丁图总质量减去该质量得到排开水的质量,进而求出鸭蛋体积和密度。
【解析】
(1) 从丙图到丁图,补水的质量:$\Delta m = m_丁 - m_丙 = 199.0g - 132.0g = 67g$,根据$\rho=\frac{m}{V}$,补水的体积:$V_补=\frac{\Delta m}{\rho_水}=\frac{67g}{1g/cm^3}=67cm^3$。
(2) 鸭蛋浸没在水中时,排开水的体积等于鸭蛋的体积,即$V_鸭蛋=V_补=67cm^3$;由甲图可知鸭蛋质量$m_鸭蛋=75.4g$,则鸭蛋的密度:$\rho_鸭蛋=\frac{m_鸭蛋}{V_鸭蛋}=\frac{75.4g}{67cm^3}\approx1.13g/cm^3$。
(3) 能求出鸭蛋的密度。由乙图可知,容器和原有水的总质量(含浸没的鸭蛋)为$209.4g$,减去鸭蛋质量得容器和原有水的质量:$m_{容水}=209.4g -75.4g=134g$;丁图中容器和补水后的总质量为$199.0g$,则鸭蛋排开水的质量:$\Delta m'=199.0g -134g=65g$,排开水的体积即鸭蛋体积:$V'=\frac{\Delta m'}{\rho_水}=\frac{65g}{1g/cm^3}=65cm^3$,鸭蛋的密度:$\rho'=\frac{m_鸭蛋}{V'}=\frac{75.4g}{65cm^3}\approx1.16g/cm^3$。
【答案】
(1) $67cm^3$;(2) $1.13g/cm^3$;(3) 能,$1.16g/cm^3$
【知识点】
密度计算、排水法测体积、质量与密度的关系
【点评】
本题结合电子秤的质量测量,利用排水法间接测量物体体积,考察密度公式的灵活应用,需要理解排开液体体积等于物体体积的原理,以及不同数据组合下的计算方法,是初中物理密度部分的典型应用题型。
【难度系数】
0.6
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