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15.产于陕西省蓝田县的蓝田玉是我国的四大名玉之一。小雨与同学们一起测量了一个玉石挂件(如图)的密度,实验步骤如下:
甲 乙 丙
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向
(2)用天平测量了玉石挂件的质量,所用砝码和游码的位置如图乙所示,玉石挂件的质量为
甲 乙 丙
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向
右
端调节,使指针指在分度标尺的中央；(2)用天平测量了玉石挂件的质量,所用砝码和游码的位置如图乙所示,玉石挂件的质量为
24.2
g。然后将这个玉石挂件放入原先装有50 mL水的量筒中,量筒液面如图丙所示,玉石挂件的体积为$7×10^{-6}$
m³,玉石挂件的密度是3.5
g/cm³(保留一位小数)。答案
(1)右$ (2)24.2 7×10^{-6} 3.5$
解析
【分析】
本题考查密度测量的基础实验操作，需分步骤思考：1. 天平调平：根据指针偏向判断平衡螺母调节方向，遵循“左偏右调”原则；2. 质量测量：天平读数为砝码总质量与游码对应刻度值之和，需明确游码分度值；3. 体积测量：利用排水法，玉石体积等于量筒前后液面差，再进行单位换算；4. 密度计算：根据密度公式ρ=m/V，代入质量和体积计算并保留一位小数。
【解析】
(1) 天平调平时，指针偏向分度标尺左侧，说明左侧较重，应将平衡螺母向右端调节，使指针指在分度标尺中央。
(2) 玉石挂件的质量：砝码总质量为20g+4g=24g，游码对应刻度为0.2g，故总质量m=24g+0.2g=24.2g；玉石体积：原有水体积V水=50mL，放入玉石后总体积V总=57mL，故玉石体积V=57mL-50mL=7mL=7cm³=7×10^-6 m³；玉石密度ρ=m/V=24.2g/7cm³≈3.5g/cm³。
【答案】
(1)右 (2)24.2；7×10^-6；3.5
【知识点】
天平的使用、密度的测量、量筒的读数
【点评】
本题为力学基础实验题，考查天平调平、质量体积读数、密度计算等核心知识点，难度较低，只要掌握基本实验操作规范和密度公式即可正确解答，适合巩固基础实验知识。
【难度系数】
0.7
本题考查密度测量的基础实验操作，需分步骤思考：1. 天平调平：根据指针偏向判断平衡螺母调节方向，遵循“左偏右调”原则；2. 质量测量：天平读数为砝码总质量与游码对应刻度值之和，需明确游码分度值；3. 体积测量：利用排水法，玉石体积等于量筒前后液面差，再进行单位换算；4. 密度计算：根据密度公式ρ=m/V，代入质量和体积计算并保留一位小数。
【解析】
(1) 天平调平时，指针偏向分度标尺左侧，说明左侧较重，应将平衡螺母向右端调节，使指针指在分度标尺中央。
(2) 玉石挂件的质量：砝码总质量为20g+4g=24g，游码对应刻度为0.2g，故总质量m=24g+0.2g=24.2g；玉石体积：原有水体积V水=50mL，放入玉石后总体积V总=57mL，故玉石体积V=57mL-50mL=7mL=7cm³=7×10^-6 m³；玉石密度ρ=m/V=24.2g/7cm³≈3.5g/cm³。
【答案】
(1)右 (2)24.2；7×10^-6；3.5
【知识点】
天平的使用、密度的测量、量筒的读数
【点评】
本题为力学基础实验题，考查天平调平、质量体积读数、密度计算等核心知识点，难度较低，只要掌握基本实验操作规范和密度公式即可正确解答，适合巩固基础实验知识。
【难度系数】
0.7
16.低海拔地区的人员进入西藏，容易患上高原病，吸氧是缓解高原病症状最有效的手段。如图所示是西藏生产的一种容量为$1000\ \mathrm{cm}^3$的吸氧瓶，装有16 g氧气，可供人吸氧200次，求：
(1)一个还未使用过的吸氧瓶内氧气的密度是多少？
(2)若每次吸取的氧气量是一样的，则吸取50次后，瓶内大约还剩下多少氧气？剩余氧气的密度是多少？
(1)一个还未使用过的吸氧瓶内氧气的密度是多少？
(2)若每次吸取的氧气量是一样的，则吸取50次后，瓶内大约还剩下多少氧气？剩余氧气的密度是多少？
答案
解:(1)容量为1 000 cm³的吸氧瓶,装有16 g氧气,吸氧瓶内氧气的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{16\ \mathrm{g}}{1\ 000\ \mathrm{cm}^3}=0.016\ \mathrm{g/cm}^3$；
(2)容量为1 000 cm³的吸氧瓶,装有16 g氧气,可供人吸氧200次,一次吸氧的质量$m_1=\frac{16\ \mathrm{g}}{200}=0.08\ \mathrm{g}$；
吸取50次后,瓶内大约还剩下的氧气质量$m'=16\ \mathrm{g}-50×0.08\ \mathrm{g}=12\ \mathrm{g}$；
氧气瓶体积不变,剩余氧气的密度$\rho'=\frac{m'}{V}=\frac{12\ \mathrm{g}}{1\ 000\ \mathrm{cm}^3}=0.012\ \mathrm{g/cm}^3$。
(2)容量为1 000 cm³的吸氧瓶,装有16 g氧气,可供人吸氧200次,一次吸氧的质量$m_1=\frac{16\ \mathrm{g}}{200}=0.08\ \mathrm{g}$；
吸取50次后,瓶内大约还剩下的氧气质量$m'=16\ \mathrm{g}-50×0.08\ \mathrm{g}=12\ \mathrm{g}$；
氧气瓶体积不变,剩余氧气的密度$\rho'=\frac{m'}{V}=\frac{12\ \mathrm{g}}{1\ 000\ \mathrm{cm}^3}=0.012\ \mathrm{g/cm}^3$。
解析
【分析】
要解决这道题，需运用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$进行计算。第(1)问直接用氧气总质量除以吸氧瓶的容积（即氧气的体积），得到初始氧气的密度；第(2)问先算出单次吸氧的质量，再求出吸取50次后剩余氧气的质量，由于氧气始终充满氧气瓶，体积不变，再用剩余质量除以体积得到剩余氧气的密度。
【解析】
(1) 已知吸氧瓶的容积$V=1000\ \mathrm{cm}^3$，氧气总质量$m=16\ \mathrm{g}$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得未使用时氧气的密度：
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{16\ \mathrm{g}}{1000\ \mathrm{cm}^3}=0.016\ \mathrm{g/cm}^3$；
(2) 先计算每次吸取的氧气质量：总质量16 g可供吸氧200次，因此单次吸氧质量$m_1=\frac{16\ \mathrm{g}}{200}=0.08\ \mathrm{g}$；
吸取50次后，剩余氧气的质量$m'=16\ \mathrm{g}-50×0.08\ \mathrm{g}=12\ \mathrm{g}$；
因为氧气的体积始终等于吸氧瓶的容积（$V$不变），所以剩余氧气的密度：
$\rho'=\frac{m'}{V}=\frac{12\ \mathrm{g}}{1000\ \mathrm{cm}^3}=0.012\ \mathrm{g/cm}^3$。
【答案】
(1) $0.016\ \mathrm{g/cm}^3$；(2) 剩余氧气质量为$12\ \mathrm{g}$，剩余氧气密度为$0.012\ \mathrm{g/cm}^3$
【知识点】
密度的计算、质量的计算
【点评】
本题是密度公式的基础应用题，核心是明确氧气的体积等于氧气瓶的容积，步骤清晰，难度较低，适合学生巩固密度相关知识。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需运用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$进行计算。第(1)问直接用氧气总质量除以吸氧瓶的容积（即氧气的体积），得到初始氧气的密度；第(2)问先算出单次吸氧的质量，再求出吸取50次后剩余氧气的质量，由于氧气始终充满氧气瓶，体积不变，再用剩余质量除以体积得到剩余氧气的密度。
【解析】
(1) 已知吸氧瓶的容积$V=1000\ \mathrm{cm}^3$，氧气总质量$m=16\ \mathrm{g}$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得未使用时氧气的密度：
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{16\ \mathrm{g}}{1000\ \mathrm{cm}^3}=0.016\ \mathrm{g/cm}^3$；
(2) 先计算每次吸取的氧气质量：总质量16 g可供吸氧200次，因此单次吸氧质量$m_1=\frac{16\ \mathrm{g}}{200}=0.08\ \mathrm{g}$；
吸取50次后，剩余氧气的质量$m'=16\ \mathrm{g}-50×0.08\ \mathrm{g}=12\ \mathrm{g}$；
因为氧气的体积始终等于吸氧瓶的容积（$V$不变），所以剩余氧气的密度：
$\rho'=\frac{m'}{V}=\frac{12\ \mathrm{g}}{1000\ \mathrm{cm}^3}=0.012\ \mathrm{g/cm}^3$。
【答案】
(1) $0.016\ \mathrm{g/cm}^3$；(2) 剩余氧气质量为$12\ \mathrm{g}$，剩余氧气密度为$0.012\ \mathrm{g/cm}^3$
【知识点】
密度的计算、质量的计算
【点评】
本题是密度公式的基础应用题，核心是明确氧气的体积等于氧气瓶的容积，步骤清晰，难度较低，适合学生巩固密度相关知识。
【难度系数】
0.8
