人教版八年级物理上册 第六章 《质量与密度》第3节 测量物质的密度 (解析版+原卷版)期末复习试卷
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第3节 测量物质的密度
【教材习题1】教材P119页“动手动脑学物理”第1题
【答案】能。办法如下:
(1)用调节好的天平测出该铝箔的质量m;
(2)用刻度尺测出该铝箔的长a和宽b;
(3)厚度d=m/ρab
【解析】我们知道长方形铝箔体积V=abc(a为长、b为宽、c为厚度)
m=ρV=ρabc
用天平测量铝箔的质量,厚度c=m/ρab
用尺子测量长方形铝箔的长宽。铝箔密度一致。所以厚度c可求解。
【要点点拨】考查天平使用,刻度尺的使用。考查规则几何体体积公式。考查密度公式应用。
【变式题1】如图所示,在“测量花岗石密度”的实验中。下列说法正确的是( )
A.称量时左盘放砝码,右盘放花岗石
B.称量花岗石质量的过程中,若天平横梁不平衡,可调节平衡螺母
C.花岗石的质量是25g
D.花岗石的密度是2.8×103kg/m3
【答案】D
【解析】(1)对于天平来说,正确的操作应该是左物右码;
(2)对天平不平衡时的处理,在调节过程中要依靠调平衡螺母,在称量过程中则要靠增减砝码或移动游码,当然,我们还要根据具体偏转的方向来确定;
(3)使用天平测量物体质量时,被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;
(4)天平平衡时物体的质量等于砝码质量与游码在标尺上所对的刻度值。而测量液体质量时,液体的质量等于液体和烧杯的总质量与烧杯质量之差。
A.称量时,应该是“左物右码”,且加减砝码用镊子,则左盘应放花岗石,右盘应放砝码,故A错误;
B.在称量过程中,要靠增减砝码或移动游码使天平平衡,不能调节平衡螺母,故B错误;
C.由图知,砝码的总质量为25g,游码在3g处,所以花岗石的质量为25g+3g=28g,故C错误;
D.由图知,量筒的分度值为2ml,花岗石的体积为30ml﹣20ml=10ml=10cm3;
则花岗石的密度为:ρ=m/v=2.8g/cm3=2.8×103kg/m3,故D正确。
【教材习题2】教材P119页“动手动脑学物理”第2题
【答案】260
【解析】m总=ρV总=2.6×103kg/m3×400m3=1.04×106kg=1040t
一车沙石的质量m=4 t
设需要n车,则m总=nm
n=m总/m=1040t/4 t=260
【要点点拨】考查密度公式灵活应用。
【方法指导】先根据密度公式求出沙石总质量,再求需用车数。
【变式题2】纯牛奶的密度为(1.1~1.2)×103kg/m3,李明很想知道学校每天营养餐中的牛奶是不是纯牛奶.他和几个同学根据所学密度知识进行了如下测定:首先用天平称出一盒牛奶的质量是250g,喝完再称得空盒质量是26g,然后认真观察牛奶盒,发现牛奶的净含量是200mL.问:经他们检测计算同学们喝的牛奶是否符合纯牛奶标准?
【答案】经他们检测计算同学们喝的牛奶符合纯牛奶标准.
【解析】一盒牛奶的总质量m1=250g,空盒质量m2=26g,
牛奶的质量:m=m1-m2=250g-26g=224g,
牛奶的体积:V=200mL=200cm3,
牛奶的密度:ρ=1.12×103kg/m3,
在(1.1~1.2)×103kg/m3的范围之内,该牛奶符合纯牛奶标准.
【教材习题3】教材P119页“动手动脑学物理”第3题
【答案】3.93×1011t
解析】V=3.93×10 11m3
ρ=1.0×103kg/m3
根据密度公式变形有
m=ρV=1.0×103kg/m3×3.93×1011m3=3.93×1014kg=3.93×1011t
【要点点拨】考察密度公式灵活应用。单位换算。
【方法指导】根据密度公式直接计算,注意单位换算即可。
【变式题3】据《南海日报》报道:“今年“荔枝王”重2两2”,即单颗荔枝的质量达到110g.
110g= kg.若这颗荔枝的体积是1×10﹣4m3,它的密度是 kg/m3.
【答案】0.11;1.1×103
【解析】110g=110×10﹣3kg=0.11kg
ρ=m/v==1.1×103kg/m3
【教材习题4】教材P119页“动手动脑学物理”第4题
【答案】39g 5cm3 7.8 g/cm3 7.8×103kg/m3
【解析】(1)用天平称量物体的质量,数值等于砝码盘中各个砝码质量之和加上游码示数。
m=20g+ 10g+ 5g +4g =39g
(2)放金属块之前,量筒内水的体积V1=25cm3,放金属块之后,量筒内水的液面示数V2=30cm3
V=V2-V1=30cm3- 25cm3=5 cm3。
(3)根据密度公式ρ=m/V得到金属块的密度
ρ=m/V=39g /5 cm3=7.8 g/cm3 =7.8×103kg/m3
【要点点拨】考查实验原理、天平读数、量筒读数规则。
【方法指导】测固体密度方法:
(1)用天平测出固体的质量m;
(2)在量筒中倒入适量的水,记下体积V1;
(3)把固体浸没在量筒中的水里,记下水面所对应的刻度V2;
(4)得出固体的密度.
【变式题4】在“测量金属块的密度”实验中:实验器材有托盘天平、量筒、足量的水、细线、待测小金属块(质地均匀)等。
(1)小鑫同学首先将托盘天平放置于 工作台上,将游码放在标尺的 处,发现指针的位置如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)将金属块放在托盘天平的左盘内,向右盘中加减砝码,并调节游码,当横梁重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置,如图乙所示,金属块的质量为 g。
(3)把金属块缓慢放入装有20ml水的量筒内,使其浸没在水中,此时量筒内的水面如图丙所示,则金属块的体积是 cm3。
(4)经过计算可知,金属块的密度是 g/cm3,可以换算为 kg/m3。
(5)将金属块截去一半,剩余金属块与原金属块相比,密度 (选填“不变”或“改变”)。
【答案】(1)水平;零刻度线;右;(2)54;(3)20;(4)2.7;2.7×103;(5)不变。
【解析】(1)实验前,首先要把天平放在水平工作台上,把游码移到标尺左端的零刻线处;指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调节;
(2)金属块的质量为:m=50g+4g=54g,
(3)由图可知,此时量筒中水的体积为40mL;金属块的体积为:V=V2﹣V1=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
(4)金属块的密度为:ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
(5)将金属块截去一半,质量减小了,但密度不变。
1.在测量盐水的密度时,几个实验小组讨论设计了以下一些实验步骤:①用天平测出空烧杯的质量;②在烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量;③将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,记下量筒中盐水的体积;④测出烧杯和剩余盐水的总质量;⑤将烧杯中的盐水全部倒入量筒,记下量筒中盐水的体积;⑥把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。下列选项中测量盐水密度的实验顺序最合理的是( )
A.①②⑤⑥ B.②③④⑥ C.②⑤⑥① D.③④②⑥
【答案】B
【解析】盐水的密度等于其质量与体积的比值,实验中还要考虑误差,由此分析解答。
若将烧杯内盐水全部倒入量筒时,烧杯壁上沾有盐水,使测出的盐水体积偏小,可先用天平测出烧杯和盐水的总质量,将烧杯中盐水倒一部分量筒测体积,再测剩下来烧杯和盐水的总质量,两次质量差即为倒入量筒中盐水的体积,再计算出盐水的密度大小。
所以合理的步骤和顺序为:②③④⑥。
2.学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( )
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目。
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
【答案】C
【解析】天平用来测质量,量筒和水可测固体的体积,还可用量筒天平得到相同质量的液体。
分析每一个实验需要的器材,看天平、量筒、水能完成哪些实验。
①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成。
②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成。
③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验。
④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验。
⑤用天平称出一堆大头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,求出一堆大头针的数量,可以完成。
3.如图所示,在“测量花岗石密度”的实验中。下列说法正确的是( )
A.称量时左盘放砝码,右盘放花岗石
B.称量花岗石质量的过程中,若天平横梁不平衡,可调节平衡螺母
C.花岗石的质量是25g
D.花岗石的密度是2.8×103kg/m3
【答案】D
【解析】(1)对于天平来说,正确的操作应该是左物右码;
(2)对天平不平衡时的处理,在调节过程中要依靠调平衡螺母,在称量过程中则要靠增减砝码或移动游码,当然,我们还要根据具体偏转的方向来确定;
(3)使用天平测量物体质量时,被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;
(4)天平平衡时物体的质量等于砝码质量与游码在标尺上所对的刻度值。而测量液体质量时,液体的质量等于液体和烧杯的总质量与烧杯质量之差。
要掌握物体的密度计算公式ρ。
A.称量时,应该是“左物右码”,且加减砝码用镊子,则左盘应放花岗石,右盘应放砝码,故A错误;
B.在称量过程中,要靠增减砝码或移动游码使天平平衡,不能调节平衡螺母,故B错误;
C.由图知,砝码的总质量为25g,游码在3g处,所以花岗石的质量为25g+3g=28g,故C错误;
D.由图知,量筒的分度值为2ml,花岗石的体积为30ml﹣20ml=10ml=10cm3;
则花岗石的密度为:ρ2.8g/cm3=2.8×103kg/m3,故D正确。
4.使用量筒时要注意(1)要认清量筒______和量程;(2)读数时,视线要和凹形液面底部或者凸形液面顶部______。
【答案】分度值;平行。
【解析】量筒的使用注意事项:(1)要认清量筒分度值和量程;(2)读数时,视线要和凹形液面底部或者凸形液面顶部平行。
5.测量密度原理是______。方法是测出物体______和物体_______,然后利用公式ρ=m/v计算得到ρ。
【答案】ρ=m/v。质量 体积。
【解析】测量密度原理是密度公式:ρ=m/v。方法是用天平测出物体质量和用量筒测出物体体积,然后利用公式ρ=m/v计算得到ρ。
6.小明用天平和刻度尺测一块正方体的密度.在调节天平时,发现指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调.然后用调节好的天平测正方体的质量,天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图乙所示,正方体的质量为 g,再用刻度尺测出它的边长如图丙为 cm,则它的密度是 g/cm3.
【答案】右;53.4;2.00;6.675.
【解析】(1)由图甲知,指针左偏,所以应将平衡螺母向右调节;
由图乙知,标尺的分度值为0.2g,所以正方体的质量m=50g+3.4g=53.4g;
(2)由图丙可知,刻度尺的分度值是1mm,因为需要估读到分度值的下一位,所以数值估读到0.1mm;末端对应的刻度值是5.00cm,起始位置对应的刻度值是3.00cm,
正方体的长度L=5.00cm﹣3.00cm=2.00cm.
(3)则正方体的体积V=(2cm)3=8cm3;则它的密度:ρ=m/v=6.675g/cm3.
7.小强的奶奶有一只玉镯,他通过网络了解到:密度是玉器品质的重要参数,通过实验他测出了玉镯的密度.用调节好的天平测出玉镯的质量,当天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图,玉镯的质量是 .用量杯测得玉镯的体积是20cm3.则玉镯的密度为 kg/m3.
【答案】60.4g;3.02×103.
【解析】首先读出游码对应的刻度,根据玉镯的质量=砝码的质量+游码对应的刻度;又知道玉镯的体积,根据密度公式求出玉镯的密度.
解法:天平标尺每一个大格代表1g,每一个小格代表0.2g,游码对应的刻度值0.4g.
玉镯的质量:m=砝码的质量+游码对应的刻度值=50g+10g+0.4g=60.4g.
玉镯的体积:v=20cm3.
玉镯的密度:ρ=m/v=3.02g/cm3=3.02×103kg/m3.
【点拨】本题就是直接利用密度公式求解密度,难度不大。此外根据密度公式ρ=m/V的变形V=m/ρ求解物体的体积,根据密度公式ρ=m/V的变形m=ρV求解物体的质量也是用密度公式解决问题的,需要把公式进行适当变形。
8.如图,小红同学在“测量盐水的密度”实验中,操作步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,游码放在零刻度线,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡。
(2)已知空烧杯的质量为28g,现将适量盐水装入烧杯,并放在天平的左盘,测量其质量,待天平平衡时,如图乙所示。然后将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图丙所示由此计算出盐水的密度为 kg/m3。
(3)小红同学此次实验操作测得的盐水密度将偏 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)左;(2)1.1×103;(3)偏大。
【解析】(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,由图甲知,指针偏右,此时应将左端的平衡螺母向左调节,直到指针对准分度盘中央的刻度线;
(2)由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,盐水和烧杯的总质量=50g+20g+20g+4g=94g,盐水的质量为94g﹣28g=66g;盐水的体积V=60ml=60cm3,
盐水的密度ρ1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(3)把烧杯中的盐水全部倒入量筒中测体积时,由于烧杯内壁粘有盐水,所以测得体积V偏小,根据ρ可知,所测盐水密度偏大。
9.小红想测量一小金属块的密度,她在实验室里找到了一架天平,但没有砝码,除此之外还有如下器材:两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水(已知水的密度为ρ水).请利用上述器材帮她设计一个实验方案,比较精确地测量金属块的密度.
要求:(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出金属块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示).
【答案】见解析。
【解析】(1)主要实验步骤及所需测量的物理量:
①调节天平平衡;
②将两烧杯分别放在天平的两个盘中,并用滴管向质量较小的烧杯中加水,使天平再次平衡;
③用细线系住金属块,放入质量较大的烧杯中,向量筒中加入适量水,记下体积V1;再将量筒中的水加入质量较小的烧杯中,直到天平平衡,记下此时量筒中剩余水的体积V2;
④向量筒再加入适量水,记下体积V3,将金属块完全浸没在量筒的水中,记下体积V4;
(2)由ρ=得,m=ρV,金属球和水的质量相等:
则ρ球(V4﹣V3)=ρ水(V1﹣V2),
则ρ球=ρ水.
10.为了测定某种小钢球的密度,先在一只空瓶中装满水,测得总质量是540g,然后将质量是97.5g的小钢球装入瓶内,溢出一部分水后,再测其总质量是625g,求这种小钢球的密度.
【答案】7.8×103kg/m3
【解析】△m水=540g-(625g-97.5g)=12.5g
V球=△V水=△m水/ρ水=12.5g/1g/cm3=12.5cm3
ρ球=m球/V球=97.5g/12.5cm3=7.8×103kg/m3
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