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1、专项训练(二)特殊方法测物质的密度(限时：50分钟)1.利用弹簧测力计测量石块的密度：(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)用细线将石块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数如图ZX2-1甲所示,石块重N。图ZX2-1(2)将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示,石块受到的浮力F浮=N。(3)石块的密度石块=g/cm3。(4)完成上述实验后,同学们又将挂在弹簧测力计下的石块浸没到某种液体中,弹簧测力计的示数为3.2 N,则该液体的密度液体=g/cm3。2.在“测量物质的密度”实验中：图ZX2-2(1)用调节好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图ZX2
2、-2甲所示,金属块的质量m为g。(2)用细线系住金属块放入装有20 mL水的量筒内,如图乙所示,则金属块的体积V为 cm3。(3)计算出金属块密度=g/cm3。(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定影响,导致所测密度值(选填“偏大”或“偏小”)。(5)在上面实验的基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度。增加的步骤是 。盐水密度的表达式盐水=(用所测物理量符号表示)。3.下面是张超同学利用量杯和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,请完成下列填空。(水=1.0103 kg/m3)(1)在量杯中装适量的水,读出水面对应的刻度值V1。(2)把橡皮泥捏成碗状,
3、小心放入量杯使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值V2,根据原理可求出橡皮泥的质量。(3)再把橡皮泥团成实心球,放入量杯使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3。(4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为=。(5)图ZX2-3是整个实验的操作情景,由图中示数可算出橡皮泥的密度是kg/m3。图ZX2-34.小晨设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤如下：让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图ZX2-4甲所示;将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20 mL,如图乙所示;将烧杯中20 mL水倒掉,从水中取出金属块,如图丙所示;将
4、金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为44 mL,如图丁所示。图ZX2-4请回答下列问题：(1)被测金属块的密度是g/cm3。(2)在实验步骤和中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。5.小明想测量一块塑料的密度,由于其密度小于水,在水中不能下沉,小明在该塑料块下方悬挂了一铁块,按照如图ZX2-5甲、乙、丙、丁所示顺序,测出了该塑料块的体积和质量。图ZX2-5(1)图丁中塑料块的质量是g。(2)这种塑料的密度是kg/m3。(3)仔细分析实验过程,你认为小明在实验过程中存在的误差是 (写出一条即可)。(4)为了减小实验误差,你认
5、为合理的顺序是 。(将图重新排序)6.2018福建 小明要测量木块的密度。实验器材有：木块、弹簧测力计(05 N)、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。(g取10 N/kg)图ZX2-6(1)先用弹簧测力计测木块的重力,如图ZX2-6甲所示,示数为N;再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,接着往水槽倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙所示,木块在水中静止时测力计示数为1.6 N。木块的体积为 m3,密度为kg/m3。本实验中滑轮的作用是。(2)小明分析发现,如果把水换成其他液体,测力计的示数就会不同,于是他把测力计的刻度改成相应的密度值,将该装置改装为测量液体密度的密度计。原测力计的1.
6、0 N刻度处应标注为kg/m3,该“密度计”的刻度分布(选填“均匀”或“不均匀”)。(3)若要增大这种“密度计”的最大测量值,可以采取的方法有(写出一种即可)。7.小刚在实验室中利用浮力知识来测量物体密度。图ZX2-7(1)测量一个石块浸没在水中的浮力：小刚先用弹簧测力计测出石块在空气中的重力为5 N,然后将石块完全浸没在水中,弹簧测力计的示数如图ZX2-7乙所示,则石块所受的浮力为N;继续让石块在水中下沉一些,但未碰到容器底,弹簧测力计的示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。若把石块浸没在某种液体中,弹簧测力计的示数为2.6 N,则液体的密度是g/cm3。(最后一空保留两位有效数字,水=
7、1.0103 kg/m3)(2)同组的小明提出这样的疑问：对于漂浮的物体能否利用上述方法来测量密度呢?为了解决这样的疑问,小明同学找来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材,进行了如下实验来测量一形状不规则的小塑料块的密度。如图丙所示,将塑料块用细线系住挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F1;如图丁所示,小明还应,静止时弹簧测力计的示数为F2;则该塑料块的密度=。(已知水的密度为水,忽略绳重与摩擦)8.小明同学到宜兴龙背山森林公园游玩,在山洞里捡到一个形状不规则、不溶于水的物体,在物理老师的帮助下到实验室进行了如下操作：(1)把该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,
8、如图ZX2-8甲所示,说明该物体的密度水的密度,此时物体所受浮力物体的重力,对杯底的压力物体的重力。(均选填“大于”“等于”或“小于”)图ZX2-8(2)小明往杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到待测物体悬浮,随即停止加盐,如图乙所示。(3)小明测出一只待用的空烧杯的质量为63.8 g。(4)他取出玻璃杯中的待测物体,把盐水倒入空烧杯,用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图丙所示,天平的示数为g。(5)将烧杯中的盐水全部倒入量筒,如图丁所示,量筒内盐水的体积为mL。(6)通过以上实验,可以得到待测物体的密度为kg/m3。(7)一同做实验的小华认为只要稍微改变一下实验的顺序,就可以减小实验误差,你认为
9、小华是怎样改变实验顺序的： 。将步骤(1)(6)重新排序9.小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心),小芳想知道金属挂饰的材质,于是从学校实验室借了一些器材来测量它的密度。(1)她将天平放在水平桌面上,把游码轻轻拨至标尺零刻度线处,稳定时发现分度盘如图ZX2-9甲所示,要使横梁水平平衡,应将右侧的平衡螺母往(选填“右”或“左”)调。图ZX2-9(2)将挂饰放在已调好的天平上,测出其质量为21.6 g。(3)当她想测量挂饰的体积时,发现忘了借量筒,在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。她的测量过程如下：往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为150 g
10、。用细绳将挂饰拴好并浸没在水中(如图乙所示,挂饰不接触杯底,无水溢出)。在右盘中加减砝码并移动游码,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,此时天平的示数为g,则挂饰的体积为cm3。(4)小芳计算出金属挂饰的密度为g/cm3;通过对照密度表(见下表)可知该金属挂饰可能是制品。物质金银铜铁铝密度/(103 kgm-3)19.310.58.97.92.710.某实验小组利用杠杆平衡条件测固体密度。图ZX2-10实验器材 待测小石块,杠杆及支架,细线,钩码数个,刻度尺,烧杯,适量水。实验过程 (1)把杠杆的中点固定在支架上,并调节杠杆在水平位置平衡。(2)用细线将小石块拴好,把小石块和钩码m
11、分别挂在杠杆的两边,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡,如图ZX2-10甲所示。(3)分别量出小石块悬挂处与支点间的距离L和钩码悬挂处与支点间的距离l,由杠杆平衡条件得出小石块的质量为。(4)在烧杯内加入适量水,将小石块浸没在水中,保持L不变,调节钩码m的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,如图乙所示。(5)量出钩码所挂处与支点间的距离d,则小石块所受水的浮力为。(6)若水的密度为,由阿基米德原理得出小石块的体积为。(7)由密度公式求出小石块的密度为。11.某学生制作了直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下：如图ZX2-11甲所示,选择一根长杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡
12、;在左侧离支点10 cm的位置A用细线固定一个质量为110 g、容积为50 mL的容器,右侧用细线悬挂一质量为50 g的钩码(细线的质量忽略不计)。图ZX2-11测量过程 将下列实验空白处补充完整：(1)调节杠杆平衡时,发现杠杆左端下沉,须将平衡螺母向调节;测量液体时,往A处容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。该“密度天平”的“零刻度”应标在支点O的右侧cm处。(2)若测量某种液体密度时,钩码在距离支点右侧30 cm处,则此种液体的密度为g/cm3。(3)若此“密度天平”的量程不够大,应采用方法增大量程。拓展 (4)若杠杆足够长,用此“密度天平”
13、还可以测量固体的密度。先在容器中加满水,再将待测固体轻轻浸没在水中,溢出部分水后,调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,测出钩码离支点O的距离为56 cm;用量筒测出溢出水的体积如图乙所示,待测固体的体积为cm3。则此固体的密度为g/cm3。12.在实验室做实验时,爱动脑筋的贾铭同学把一瓶口香糖开封后,取出几粒放入装有20 cm3水的量筒中,发现口香糖沉入量筒底且没有溶化,贾铭灵机一动,想测一下口香糖的密度是多少。图ZX2-12(1)贾铭同学读出了量筒中水和口香糖的总体积(如图ZX2-12甲所示)为cm3。(2)他把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的左端零刻度线处,发现指针偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向调。(3)他用调好的天平测出了剩余的口香糖和瓶的总质量(如图乙所示)为g,已知原来瓶子和口香糖的总质量为32 g,则口香糖的密度为g/cm3。(4)贾铭对测密度充满兴趣,回到家后他又想测量一下妈妈刚榨的一杯果汁的密度,但是家里既没有天平也没有量筒,最后他想到了用刻度尺和剩余的多半瓶口香糖、水及一只水杯(如图丙所示)测果汁的密度。下面是他的实验过程,请将实验步骤补充完整,并写出果汁密度的表达式。在水杯中装入适量水,将口香糖瓶放入水杯中使其竖直漂浮,用刻度尺测出口香糖瓶浸入水中的深度为
