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\l "_Tc31833" 【題型1 固體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)】1
\l "_Tc31833" 【題型2 液體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)】27
\l "_Tc5338" 【題型3 實(shí)驗(yàn) 測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度】47
\l "_Tc31833" 【題型1 固體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)】
1.(2023?淮安)用托盤天平和量筒測(cè)量金屬塊的密度。
(1)將天平放在水平臺(tái)面上,游碼移至標(biāo)尺左端“0”刻度線處,指針靜止時(shí)的位置如圖甲所示,應(yīng)將平衡螺母向 左 調(diào)節(jié),使指針對(duì)準(zhǔn)分度盤中央的刻度線。
(2)將金屬塊放在左盤,向右盤中加、減砝碼,并移動(dòng)游碼,當(dāng)天平再次平衡時(shí),所加砝碼的質(zhì)量及游碼的位置如圖乙所示,該金屬塊的質(zhì)量為 158.0 g。
(3)將金屬塊放入裝有40mL水的量筒中,液面位置如圖丙所示,則金屬塊的密度為 7.9 g/cm3。
【答案】(1)左;(2)158.0;(3)7.9。
【解答】解:(1)由題意可知,天平放在水平臺(tái)面上且將游碼移至標(biāo)尺左端的“0”刻度線處,此時(shí)指針偏向分度盤中央刻度線的右側(cè),由“右偏左調(diào),左偏右調(diào)”的規(guī)則可知,應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié),使指針對(duì)準(zhǔn)分度盤中央的刻度線;
(2)游碼對(duì)應(yīng)的刻度值為3.0g,物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對(duì)應(yīng)的刻度值=100g+50g+5g+3.0g=158.0g;
(3)由題意和圖丙可知,金屬塊的體積:V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3;
則金屬塊的密度:ρ===7.9g/cm3。
故答案為:(1)左;(2)158.0;(3)7.9。
2.(2023?北京)小強(qiáng)用天平和量筒測(cè)量土豆的密度,由于土豆太大,不能放入量筒中,他將土豆切下來(lái)一小塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)將天平放在水平臺(tái)面上,游碼歸零后,發(fā)現(xiàn)指針指示的位置如圖甲所示,將平衡螺母向 右 端移動(dòng),使橫梁水平平衡。
(2)將土豆放在天平的左盤,當(dāng)右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示時(shí),橫梁再次水平平衡,土豆的質(zhì)量為 42.4 g。
(3)用量筒測(cè)出土豆的體積為40cm3。
(4)該土豆的密度為 1.06 g/cm3。
【答案】(1)右;(2)42.4;(4)1.06。
【解答】解:(1)由圖甲可知,指針指在分度盤的左側(cè),說(shuō)明天平的左端下沉右端上翹,所以平衡螺母向上翹的右端移動(dòng);
(2)天平的右盤上放有20g的砝碼兩個(gè),游碼所在位置對(duì)應(yīng)的刻度值為2.4g,所以左盤中土豆的質(zhì)量為m=20g+20g+2.4g=42.4g。
(4)土豆的密度為ρ===1.06g/cm3。
故答案為:(1)右;(2)42.4;(4)1.06。
3.(2023?泰州)小明使用天平和量筒測(cè)量石塊的密度。
(1)將天平放在水平臺(tái)面上,如圖甲所示,是小明剛調(diào)節(jié)完天平平衡的情形。請(qǐng)你指出他調(diào)節(jié)過(guò)程中遺漏的操作步驟: 將游碼移至零刻度線處 。補(bǔ)上遺漏步驟后,為使天平重新平衡,應(yīng)將平衡螺母向 右 調(diào)節(jié)。
(2)用調(diào)好的天平稱石塊的質(zhì)量,測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,則石塊的質(zhì)量為 28.4 g。接著他在量筒中倒入30mL的水,再將石塊浸沒(méi)在水中,水面位置如圖丙所示,則石塊的密度為 2.84 g/cm3。
(3)以下操作會(huì)導(dǎo)致石塊密度的測(cè)量值偏大的有: BC (多選,填字母序號(hào))。
A.讀取量筒示數(shù)時(shí)視線俯視液面
B.先測(cè)石塊的體積后測(cè)石塊的質(zhì)量
C.石塊放入量筒時(shí)有部分水濺起附在筒壁上
【答案】(1)將游碼移至零刻度線處;右;(2)28.4;2.84;(3)BC。
【解答】解:(1)圖甲是調(diào)節(jié)完成后指針靜止時(shí)的位置和游碼的位置,遺漏的操作步驟是:將游碼調(diào)零;
甲圖中沒(méi)有將游碼移至零刻度線處,橫梁就平衡了,如果將游碼調(diào)零,則指針會(huì)偏向分度盤左側(cè),此時(shí)要使橫梁平衡,則應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);
(2)由圖乙知,石塊的質(zhì)量m=20g+5g+3.4g=28.4g;
由圖丙知,量筒中水的體積為30mL,石塊浸沒(méi)在量筒的水中后總體積為40mL,所以石塊的體積V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3;
石塊的密度ρ===2.84g/cm3;
(3)A、量筒讀數(shù)時(shí),若視線俯視,讀數(shù)比實(shí)際偏大,則計(jì)算出的體積會(huì)偏大,根據(jù)ρ=可知,m不變,V偏大,則所測(cè)得小石塊的密度將偏??;
B、先測(cè)石塊的體積,取出石塊再測(cè)質(zhì)量時(shí),由于石塊上粘有水,所以測(cè)得石塊的質(zhì)量變大,體積不變,根據(jù)ρ=可知,導(dǎo)致最終測(cè)得石塊的密度會(huì)偏大;
C、有部分水被小石塊濺起附在量筒水面上方的內(nèi)壁,則小明所測(cè)小石塊和水的總體積偏小,計(jì)算出的石塊體積偏小,使得密度測(cè)量值偏大。
故選:BC。
故答案為:(1)將游碼移至零刻度線處;右;(2)28.4;2.84;(3)BC。
4.(2023?德州)某學(xué)習(xí)小組,在做“測(cè)量小石塊密度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了如下操作:
(1)如圖甲,將天平放在水平臺(tái)面上,指針恰好指在分度盤中央,接下來(lái)應(yīng)該將游碼移至零刻度線后向 右 調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針再次指在分度盤中央。
(2)正確測(cè)量小石塊的質(zhì)量,如圖乙所示,則小石塊的質(zhì)量為 62.4 g。
(3)放入小石塊前后量筒示數(shù)如圖丙所示,則小石塊的密度為 2.6×103 kg/m3。
(4)另一小組在實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)了小石塊的體積,接著測(cè)量了它的質(zhì)量,這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的小石塊密度比真實(shí)值偏 大 。
(5)我們也可以利用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯和水來(lái)測(cè)量小石塊的密度,步驟如下:
a.將小石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下靜止時(shí),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1;
b.將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的小石塊浸沒(méi)在燒杯內(nèi)的水中靜止時(shí)(小石塊未接觸燒杯底),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2;
c.小石塊密度的表達(dá)式ρ石= (用F1、F2和ρ水表示)。
【答案】(1)右;(2)62.4;(3)2.6×103;(4)大;(5)。
【解答】解:(1)將天平放在水平臺(tái)面上,指針恰好指在分度盤中央,由圖甲可知,此時(shí)標(biāo)尺上的游碼沒(méi)有移動(dòng)左端的零刻度處,所以接下來(lái)應(yīng)該將游碼移至零刻度線后,指針會(huì)向左偏轉(zhuǎn),則此時(shí)應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針再次指在分度盤中央;
(2)由圖乙可知,砝碼的質(zhì)量為60g,標(biāo)尺分度值為0.2g,游碼的讀數(shù)為2.4g,則小石塊的質(zhì)量:m=60g+2.4g=62.4g;
(3)由圖丙可知,量筒中水的體積V1=60mL,量筒中水和石塊的總體積V2=84mL,
則小石塊的體積V=84mL﹣60mL=24mL=24cm3,
小石塊的密度:ρ===2.6×103kg/m3;
(4)小石塊從水中拿出后會(huì)沾水,再測(cè)質(zhì)量時(shí)會(huì)使小石塊的質(zhì)量偏大,根據(jù)ρ=可知,小石塊的密度偏大;
(5)根據(jù)題意可知,小石塊的重力G=F1,
由稱重法可知,小石塊浸沒(méi)在水中受到的浮力F?。紽1﹣F2,
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,小石塊的體積:V石=V排==,
由G=mg可知,小石塊的質(zhì)量:m石==,
則小石塊的密度:ρ石===。
故答案為:(1)右;(2)62.4;(3)2.6×103;(4)大;(5)。
5.(2023?婁底)某實(shí)驗(yàn)小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量小礦石的密度。
(1)將天平放在水平桌面上,把游碼移至標(biāo)尺左端“0”刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤中線的右側(cè),他應(yīng)將平衡螺母向 左 調(diào)節(jié),直至天平橫梁平衡;
(2)天平調(diào)節(jié)平衡后,測(cè)得小礦石的質(zhì)量如圖甲所示,小礦石的質(zhì)量為 64 g;
(3)利用圖乙所示裝置可測(cè)出小礦石的體積,求出小礦石的密度為 3.2×103 kg/m3;
(4)另一實(shí)驗(yàn)小組測(cè)較大礦石的密度,先用天平測(cè)出礦石的質(zhì)量,再按圖丙所示的步驟測(cè)出礦石的體積,由于取出礦石時(shí)帶出一部分水,所以測(cè)得的密度與實(shí)際值相比 偏小 (選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)左;(2)64;(3)3.2×103;(4)偏小。
【解答】解:(1)指針在分度盤中線的右側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié),直到天平平衡;
(2)由圖甲可知,天平標(biāo)尺分度值0.2g,小礦石的質(zhì)量為:m=50g+10g+4g=64g;
(3)由圖乙可知,量筒分度值為2mL,量筒中水的體積為20mL,小礦石浸沒(méi)入水中后讀數(shù)為40mL,
所以小礦石的體積為:V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3;
小礦石的密度為:ρ===3.2g/cm3=3.2×103kg/m3;
(4)取出礦石時(shí)帶出一部分水,量筒減少的水的體積作為礦石的體積,所測(cè)礦石的體積偏大,根據(jù)ρ=可知,密度的測(cè)量值與實(shí)際值相比偏小。
故答案為:(1)左;(2)64;(3)3.2×103;(4)偏小。
6.(2023?遼寧)小寧利用天平和量筒測(cè)量一個(gè)圓柱體金屬塊密度。
(1)把天平放在水平臺(tái)上,將游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處。若天平的指針指在分度盤中線的左側(cè),應(yīng)向 右 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡。
(2)測(cè)量金屬塊質(zhì)量時(shí),天平恢復(fù)平衡,砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊的質(zhì)量為 52 g。
(3)測(cè)量金屬塊體積時(shí),小寧用粗鐵絲系緊金屬塊并將其浸沒(méi)在裝有30mL水的量筒中,量筒中水面上升至如圖乙所示的位置,則金屬塊密度為 2.6×103 kg/m3。以上實(shí)驗(yàn)操作會(huì)導(dǎo)致金屬塊密度的測(cè)量值 偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小寧又利用彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺、圓柱體金屬塊和分別裝有足量水和鹽水的燒杯等器材,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),測(cè)量鹽水的密度。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①用刻度尺測(cè)量圓柱體金屬塊的高度為h;
②把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊浸沒(méi)水中,如圖丙所示,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;
③把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再次為F,用刻度尺測(cè)出圓柱體金屬塊 浸入鹽水 的高度為h1;
④鹽水密度的表達(dá)式為ρ鹽水= (用所測(cè)物理量字母和ρ水表示)。
【答案】(1)右;(2)52;(3)2.6×103;偏?。唬?)③浸入鹽水;。
【解答】解:(1)根據(jù)“指針右偏向左調(diào)節(jié)螺母,指針左偏向右調(diào)節(jié)螺母”的原則調(diào)節(jié)天平平衡,指針偏向分度盤中線的左側(cè),天平平衡螺母向右調(diào)節(jié);
(2)由圖甲可知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,游碼的刻度值為2g,砝碼的質(zhì)量為50g,則金屬塊的質(zhì)量為:m=50g+2g=52g;
(3)圖乙量筒的分度值是2mL,金屬塊的體積:V=50mL﹣30mL=20mL=20cm3=2×10﹣5m3;金屬塊的密度:ρ==2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
用粗鐵絲系緊金屬塊,導(dǎo)致體積測(cè)量值偏大,密度測(cè)量值正確,則密度的測(cè)量值偏?。?br>(4)③把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再次為F,用刻度尺測(cè)出圓柱體金屬塊浸入鹽水的高度為h1;
④設(shè)圓柱體金屬塊的底面積為S,把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊浸沒(méi)水中,排開(kāi)水的體積為V排水=Sh,根據(jù)阿基米德原理得,F(xiàn)浮水=ρ水gV排=ρ水gSh;如圖丙所示,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,則F浮水=G物﹣F;
把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再次為F,則F浮鹽水=G物﹣F;排開(kāi)鹽水的體積為V排鹽水=Sh1,根據(jù)阿基米德原理得,F(xiàn)浮鹽水=ρ鹽水gV排=ρ鹽水gSh1;
由以上分析知,F(xiàn)浮水=F浮鹽水=G物﹣F,即ρ水gSh=ρ鹽水gSh1;解得,ρ鹽水=。
故答案為:(1)右;(2)52;(3)2.6×103;偏?。唬?)③浸入鹽水;。
7.(2023?寧夏)2023年5月21日,第五屆“絲綢之路”馬拉松比賽在銀川開(kāi)賽,近兩萬(wàn)五千人參加比賽,完成比賽后可獲得完賽獎(jiǎng)牌,如圖1。有同學(xué)想知道完賽獎(jiǎng)牌的密度,進(jìn)行了如下測(cè)量:
(1)將天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡,調(diào)平后如圖2甲所示,請(qǐng)指出調(diào)平過(guò)程中存在的錯(cuò)誤: 游碼未歸零 。
(2)改正錯(cuò)誤后,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中線的左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向 右 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直至天平平衡。
(3)用調(diào)好的天平測(cè)量獎(jiǎng)牌的質(zhì)量,天平平衡時(shí),右盤中砝碼的數(shù)量和游碼對(duì)應(yīng)的位置如圖2乙所示,獎(jiǎng)牌的質(zhì)量是 107.6 g。
(4)如圖2丙,將獎(jiǎng)牌緩慢浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯內(nèi),用量筒測(cè)出溢出水的體積,如圖2丁。則獎(jiǎng)牌的密度ρ= 6.73 g/cm3。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))
(5)該實(shí)驗(yàn)中,密度的測(cè)量值比真實(shí)值偏 大 ,原因是 從小燒杯往量筒中倒水時(shí),所測(cè)體積偏小,密度測(cè)量值偏大 。
【答案】(1)游碼未歸零;(2)右;(3)107.6;(4)6.73;(5)大;從小燒杯往量筒中倒水時(shí),所測(cè)體積偏小,密度測(cè)量值偏大。
【解答】解:(1)圖2甲是調(diào)節(jié)完成后指針靜止時(shí)的位置和游碼的位置,調(diào)平過(guò)程中存在的錯(cuò)誤是:游碼未歸零;
(2)改正錯(cuò)誤后,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中線的左側(cè),根據(jù)指針左偏右調(diào),右偏左調(diào),可知,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至天平平衡;
(3)由圖2乙知,獎(jiǎng)牌的質(zhì)量m=100g+5g+2.6g=107.6g;
(4)由圖2丁知,獎(jiǎng)牌的體積為V=16mL=16cm3;
則獎(jiǎng)牌的密度ρ==≈6.73g/cm3;
(5)獎(jiǎng)牌的質(zhì)量測(cè)量是準(zhǔn)確的,從小燒杯往量筒中倒水時(shí),小燒杯中的水倒不干凈,造成所測(cè)獎(jiǎng)牌的體積偏小,根據(jù)密度公式可知,密度測(cè)量值偏大。
故答案為:(1)游碼未歸零;(2)右;(3)107.6;(4)6.73;(5)大;從小燒杯往量筒中倒水時(shí),所測(cè)體積偏小,密度測(cè)量值偏大。
8.(2023?濰坊)小明利用實(shí)驗(yàn)室器材測(cè)量?jī)蓧K大小和材質(zhì)均不相同的石塊的密度。
(1)天平調(diào)平衡后,在測(cè)量小石塊質(zhì)量時(shí),往右盤加減砝碼過(guò)程中,加入最小砝碼后,天平指針位置如圖甲(一)所示,將最小砝碼取出,指針位置如圖甲(二)所示,接下來(lái)正確的操作是 向右調(diào)節(jié)游碼 ,直至指針對(duì)準(zhǔn)分度盤中央刻度線,此時(shí)天平如圖乙所示,則小石塊的質(zhì)量是 54.4 g;
(2)用細(xì)線系住小石塊放入盛水的量筒中,量筒前后液面變化如圖丙所示,則小石塊的密度為 2.72 g/cm3。
(3)小明發(fā)現(xiàn)利用天平和量筒無(wú)法完成大石塊密度的測(cè)量,經(jīng)思考后,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作。
①將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后,在兩側(cè)各掛大石塊和彈簧測(cè)力計(jì),豎直拉動(dòng)測(cè)力計(jì)使杠桿水平平衡,如圖丁所示,記錄此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1;
②將石塊浸沒(méi)于盛水的燒杯中,豎直拉動(dòng)測(cè)力計(jì)使杠桿再次水平平衡,如圖戊所示,記錄此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2;
③已知水的密度為ρ水,計(jì)算大石塊的密度ρ= ρ水 (用ρ水、F1、F2表示)。
【答案】(1)向右調(diào)節(jié)游碼;54.4;(2)2.72;(3)ρ水。
【解答】解:(1)天平加入最小砝碼后天平指針向右偏,則應(yīng)取下最小砝碼,向右調(diào)節(jié)游碼,使天平水平平衡;
小石塊的質(zhì)量:m=20g+20g+10g+4.4g=54.4g;
(2)小石塊的體積為:V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3;
小石塊的密度:ρ===2.72g/cm3;
(3)由杠桿平衡條件知,如圖丁,G×OA=F1×OB,則G=,
大石塊的質(zhì)量為:m石===,
如圖戊,G′×OA=F2×OB,則G′=F2,
則石塊所受的浮力為:F?。紾﹣G′=﹣F2=(F1﹣F2),
由F浮=ρ水gV排=ρ水gV石可知:
V石===,
由密度公式ρ=可知:
ρ===ρ水。
故答案為:(1)向右調(diào)節(jié)游碼;54.4;(2)2.72;(3)ρ水。
9.(2023?朝陽(yáng))某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用天平和量筒等器材測(cè)量一塊玉石的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,將游碼調(diào)到標(biāo)尺左端 零刻度線 處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),此時(shí)應(yīng)向 右 旋動(dòng)平衡螺母,使橫梁在水平位置平衡。
(2)將玉石放在天平的左盤中,向右盤中加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼直到橫梁恢復(fù)在水平位置平衡。此時(shí),右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示,則玉石的質(zhì)量是 32.2 g。
(3)向量筒中加入50mL的水,將玉石浸沒(méi)在水中,液面的位置如圖乙所示,則玉石的密度是 2.3×103 kg/m3。
(4)同組的同學(xué)認(rèn)為不用砝碼,使用天平、兩個(gè)相同的燒杯、量筒和水(水的密度用ρ水表示)等器材也能測(cè)出玉石的密度。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①在兩個(gè)相同的燒杯中裝入等量的水,分別放在已經(jīng)調(diào)平的天平左右兩盤中,如圖丙所示;
②將拴好細(xì)線的玉石緩慢浸沒(méi)在左盤燒杯的水中(不接觸燒杯底),用量筒向右盤的燒杯中加水直到橫梁在水平位置恢復(fù)平衡,記錄加水的體積為V1,如圖丁所示;
③讓玉石緩慢沉入到水底,松開(kāi)細(xì)線, 用量筒繼續(xù)向燒杯中加水 直到橫梁再次在水平位置恢復(fù)平衡,記錄再次加入水的體積為V2;
④玉石密度的表達(dá)式為ρ= (用V1、V2、ρ水表示)。
【答案】(1)零刻度線;右( 2)32.2;( 3)2.3×103;(4)③用量筒繼續(xù)向燒杯中加水;④。
【解答】解:(1)使用天平之前,首先把天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處,由題意可知,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),所以平衡螺母向右調(diào)節(jié),使天平平衡;
(2)由圖甲可知,天平的分度值為0.2g,則玉石的質(zhì)量:m=20g+10g+2.2g=32.2g;
(3)玉石的體積等于量筒中水增加的體積:V=64mL﹣50mL=14mL=14cm3,
玉石的密度:ρ===2.3g/cm3=2.3×103kg/m3;
(4)②將拴好細(xì)線的玉石緩慢浸沒(méi)在左盤燒杯的水中(不接觸燒杯底),用量筒向右盤的燒杯中加水直到橫梁在水平位置恢復(fù)平衡,記錄加水的體積為V1,此時(shí)天平兩側(cè)的重力大小相等,右側(cè)增加的水的重力等于玉石排開(kāi)水的重力,
由阿基米德原理可知,將拴著細(xì)線的吊墜浸沒(méi)在左盤燒杯的水中時(shí),玉石受到的浮力:
F?。紾排水=m排水g=ρ水V1g,
因?yàn)镕浮=ρ液gV排,
所以有ρ液gV排=ρ水V1g,
即V排=V1,
因?yàn)榇藭r(shí)玉石浸沒(méi)在水中,所以玉石的體積:V=V排=V1,
③讓玉石緩慢沉入到水底,松開(kāi)細(xì)線,用量筒繼續(xù)向燒杯中加水直到橫梁再次在水平位置恢復(fù)平衡,記錄再次加入水的體積為V2,此時(shí)天平兩側(cè)的重力大小相等,右側(cè)增加的水的重力等于玉石的重力,
則玉石的重力:G=G水=m水g=ρ水gV水=ρ水g(V1+V2),
玉石的質(zhì)量:m===ρ水(V1+V2),
玉石的密度:ρ==。
故答案為:(1)零刻度線;右( 2)32.2;( 3)2.3×103;(4)③用量筒繼續(xù)向燒杯中加水;④。
10.(2023?株洲)某同學(xué)測(cè)量雞蛋密度的過(guò)程如下。
(1)把一枚雞蛋放在調(diào)好的天平的 左 (填“左”或“右”)盤,平衡時(shí),放在托盤中的砝碼以及游碼位置如圖甲所示,則雞蛋的質(zhì)量為 53 g。
(2)將這枚雞蛋放入盛有350mL水的量杯后,雞蛋浸沒(méi)在水中,此時(shí)量杯中的水面如圖乙所示(雞蛋未畫出),則雞蛋的體積為 50 cm3。
(3)這枚雞蛋的密度為 1.06 g/cm3。
【答案】(1)左;53;(2)50;(3)1.06。
【解答】解:(1)把雞蛋放入調(diào)節(jié)好的天平左盤,在右盤增減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,由圖甲知,雞蛋的質(zhì)量m=50g+3g=53g;
(2)由圖乙可知,雞蛋的體積為:V=400mL﹣350mL=50mL=50cm3,
該雞蛋的密度:
ρ===1.06g/cm3。
故答案為:(1)左;53;(2)50;(3)1.06。
11.(2023?邵陽(yáng))晶晶同學(xué)旅游時(shí)撿到一顆漂亮的鵝卵石。他從學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室借來(lái)天平(含砝碼)、量筒測(cè)量這顆鵝卵石的密度,步驟如下:
(1)將天平放在水平桌面上,游碼移至標(biāo)尺左端的零刻線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡。
(2)將鵝卵石放在天平的左盤上,往右盤中加減砝碼并移動(dòng)游碼,直到天平再次平衡。所放的砝碼和游碼的位置如圖甲所示,則鵝卵石的質(zhì)量為 27.2 g。
(3)如圖乙,使用量筒時(shí),正確的讀數(shù)方法是 ② (選填①或②或③),晶晶同學(xué)測(cè)出鵝卵石的體積為10cm3。
(4)計(jì)算出該鵝卵石的密度為 2.72 g/cm3。
【答案】(2)27.2;(3)②;(4)2.72。
【解答】解:(2)根據(jù)圖可知,此天平標(biāo)尺的分度值是0.2g,故此時(shí)鵝卵石的質(zhì)量是:m=20g+5g+2.2g=27.2g;
(3)讀取量筒中液體體積時(shí),讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)刻度線且與凹液面最低處相平,所以②讀數(shù)方法正確;
(4)該鵝卵石的密度是:
ρ===2.72g/cm3。
故答案為:(2)27.2;(3)②;(4)2.72。
12.(2023?濱州)某小組在“測(cè)量金屬塊密度”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)把天平放在水平桌面上,將 游碼 撥至標(biāo)尺左端的零刻度線處,發(fā)現(xiàn)如圖甲所示情況,應(yīng)向 右 調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤的中央。
(2)天平平衡后,小組的小濱同學(xué)按圖乙所示的方法稱量金屬塊的質(zhì)量,請(qǐng)寫出其中的一處錯(cuò)誤: 砝碼和被測(cè)物體的位置放反了 。
(3)小濱糾正了錯(cuò)誤,正確操作,天平再次平衡時(shí),放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖丙所示,所稱量金屬塊的質(zhì)量是 79.2 g。
(4)小濱在量筒內(nèi)倒入20mL的水,放入金屬塊后量筒內(nèi)水面如圖丁所示,量筒讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)在 B (選填“A”、“B”或“C”)處。金屬塊的體積是 10 cm3,金屬塊密度是 7.92 g/cm3。
(5)小州同學(xué)帶來(lái)他在乒乓球比賽中獲得的一枚金牌,想測(cè)量金牌的密度,發(fā)現(xiàn)金牌無(wú)法放入量筒中。同學(xué)們共同設(shè)計(jì)了如下測(cè)該金牌密度的實(shí)驗(yàn)方案:
①用天平測(cè)出金牌的質(zhì)量m;
②將金牌浸沒(méi)到裝滿水的溢水杯中,溢出的水流入質(zhì)量為m1的空燒杯中;
③測(cè)得燒杯和溢出水的總質(zhì)量為m2;
④則金牌密度的表達(dá)式:ρ= (水的密度為ρ水,用m、m1、m2、ρ水表示)。
【答案】(1)游碼;右;(2)砝碼和被測(cè)物體的位置放反了(或用手拿砝碼);(3)79.2;(4)B;10;7.92;(4)。
【解答】解:(1)天平使用之前先調(diào)平,調(diào)平的方法是:游碼移到標(biāo)尺的零刻線上,已知指針偏向分度盤左側(cè),因此要向右移動(dòng)平衡螺母,直到指針指在分度盤的中間;
(2)天平使用時(shí),要使用鑷子向盤中加減砝碼,不能用手直接拿放;同時(shí)物體要放在左盤,砝碼要放在右盤,位置不能放錯(cuò);
(3)由圖丙知,物體的質(zhì)量m=50g+20g+5g+4.2g=79.2g;
(4)用量筒測(cè)量物體體積時(shí),視線應(yīng)與凹液面的底面是相平的,故B是正確的,
金屬塊的體積是:V=30mL?20mL=10mL=10cm3,
金屬塊的密度是:ρ===7.92g/cm3;
(4)空燒杯的質(zhì)量m1,燒杯和溢出水的總質(zhì)量m2,
則燒杯中水的質(zhì)量:m水=m2﹣m1,
溢出水的體積:V水==,
金牌的體積V′等于溢出水的體積V水,
金牌的密度:ρ′===。
故答案為:(1)游碼;右;(2)砝碼和被測(cè)物體的位置放反了(或用手拿砝碼);(3)79.2;(4)B;10;7.92;(4)。
13.(2023?河北)物理興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量物體的密度。
Ⅰ.小明選取適量某種相同的實(shí)心小球進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
(1)將托盤天平放置在水平臺(tái)面上,游碼放到標(biāo)尺左端的 零刻度線處 ,靜止時(shí)指針偏右,應(yīng)向 左 調(diào)節(jié)平衡螺母,直到指針指在分度盤中央。
(2)把80個(gè)這種小球放在左盤中,向右盤加減砝碼,并調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置,直到橫梁恢復(fù)平衡。此時(shí)盤中的砝碼和游碼的位置如圖1所示,這些小球的總質(zhì)量為 21.6 g。
(3)向量筒中加入體積為15mL的水,然后向水中逐個(gè)緩慢投入小球,水不濺出,小球沉入水底。投入50個(gè)小球時(shí)量筒中液面達(dá)到的位置如圖2所示,這些小球的總體積為 5 cm3。
(4)根據(jù)測(cè)量結(jié)果可知這種小球的密度為 2.7 g/cm3。
Ⅱ.小紅采用了如下方法測(cè)量另一種相同的實(shí)心小球的密度。
(1)調(diào)節(jié)托盤天平至平衡后,左盤放適量小球,右盤放燒杯并往其中加水,直至天平平衡。
(2)左盤中減少n1個(gè)小球,從燒杯逐漸取水倒入空量筒中,天平恢復(fù)平衡時(shí),量筒中液面達(dá)到的位置對(duì)應(yīng)的刻度值為V1。
(3)向量筒中逐個(gè)緩慢投入小球,水不濺出,小球全部浸沒(méi)在量筒的水中。投入n2個(gè)小球時(shí)量筒中液面達(dá)到的位置對(duì)應(yīng)的刻度值為V2。
(4)若水的密度用ρ水表示,寫出用ρ水、V1、V2、n1、n2表示小球密度的表達(dá)式ρ= 。
【答案】Ⅰ、(1)零刻度線處;左;(2)21.6;(3)5;(4)2.7;Ⅱ、(4)。
【解答】解:Ⅰ、
(1)稱量質(zhì)量前,游碼應(yīng)放到標(biāo)尺左端的零刻度線處,指針偏右,則應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡;
(2)由圖1知,這些小球的總質(zhì)量為20g+1.6g=21.6g;
(3)由題意和圖2可得,50個(gè)小球的總體積為V2﹣V1=20mL﹣15mL=5mL=5cm3;
(4)一個(gè)小球的體積為=0.1cm3,80個(gè)小球的總體積為0.1cm3×80=8cm3,
則80個(gè)小球的密度=2.7g/cm3;
Ⅱ、
(4)由圖2和題意可知,n1個(gè)小球的總質(zhì)量等于體積為V1水的質(zhì)量,即m球=m水=ρ水V1,
則一個(gè)小球的質(zhì)量為m1==,
n2個(gè)小球的總體積為V總=V2﹣V1,
則一個(gè)小球的體積為V1==,
一個(gè)小球的密度ρ===。
故答案為:Ⅰ、(1)零刻度線處;左;(2)21.6;(3)5;(4)2.7;Ⅱ、(4)。
14.(2023?棗莊)我市山區(qū)在精準(zhǔn)扶貧政策扶持下,種植的大櫻桃喜獲豐收,小明想知道大櫻桃的密度,他用天平和量筒進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)把天平放在水平桌面上,先把游碼放到標(biāo)尺左端的 零刻度線 處,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤的位置如圖甲所示,應(yīng)該向 左 旋動(dòng)平衡螺母,使橫梁平衡;
(2)用調(diào)好的天平測(cè)大櫻桃的質(zhì)量,當(dāng)右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示時(shí),天平恢復(fù)平衡,則大櫻桃的質(zhì)量為 10.6 g;
(3)將用細(xì)線拴好的大櫻桃放入裝有60mL水的量筒中,水面上升到如圖丙所示位置。根據(jù)測(cè)量結(jié)果可知大櫻桃的密度為 1.06 g/cm3;
(4)小麗同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案:她先用天平正確測(cè)出了大櫻桃的質(zhì)量m,再將用細(xì)線拴好的大櫻桃放入空量筒中,然后向量筒內(nèi)倒入適量的水,水面到達(dá)V1刻度線處,接著將大櫻桃提出,水面下降到V2刻度線處,進(jìn)而測(cè)出大櫻桃的體積,并計(jì)算出大櫻桃的密度,則小麗所測(cè)大櫻桃的密度值與真實(shí)值相比 偏小 (選填“偏大”或“偏小”);
(5)小明回家后,還想測(cè)出媽媽手鐲的密度,他找到家里的電子秤,稱出手鐲的質(zhì)量是48.0g,又借助細(xì)線、水、玻璃杯,進(jìn)行了如圖丁、戊所示的實(shí)驗(yàn)操作,測(cè)出了手鐲的體積,則手鐲的密度是 19.2 g/cm3。
【答案】(1)零刻度線;左(2)10.6;(3)1.06;(4)偏??;(5)19.2
【解答】解:(1)天平在使用之前,應(yīng)將游碼歸零,故應(yīng)先把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處。
由圖甲可知,此時(shí)指針指向分度盤的右側(cè),則此時(shí)天平左端輕,右端重,故此時(shí)應(yīng)該向左旋動(dòng)平衡螺母,使橫梁平衡。
(2)由圖乙可知,游碼的分度值為0.2g,故櫻桃的質(zhì)量為:m=10g+0.6g=10.6g。
(3)由圖丙可知,櫻桃的體積為:V=70mL﹣60mL=10mL=10cm3。
則櫻桃的密度為:ρ===1.06g/cm3;
(4)由測(cè)量過(guò)程可知,用細(xì)線將大櫻桃從水中提出時(shí),細(xì)線上會(huì)帶出一部分水,使得量筒中剩余的水變少,從而使得櫻桃的體積測(cè)量值偏大,故由ρ=可得,會(huì)使得所測(cè)的櫻桃密度值與真實(shí)值相比偏小。
(5)由題意可知,手鐲的質(zhì)量為m0=48.0g,由圖丁、戊可知,手鐲浸入水中后,電子秤的示數(shù)變化量為:Δm=668.5g﹣666g=2.5g=0.0025kg;
由受力分析可得,手鐲所受浮力為:F?。溅阉甮V排=Δmg=0.0025kg×10N/kg=0.025N;
故可得手鐲的體積為:V排=V0===2.5×10﹣6m3;
可得手鐲的密度為:ρ0===19.2g/cm3。
故答案為:(1)零刻度線;左(2)10.6;(3)1.06;(4)偏??;(5)19.2。
15.(2023?南充)小明同學(xué)利用以下器材設(shè)計(jì)甲和乙兩種方案測(cè)量金屬球的密度,按圖所示完成以下步驟。
方案甲
器材:天平、量筒、水、細(xì)線(質(zhì)量和體積均不計(jì),不吸水)
(1)他先將天平放在水平桌面上,游碼置于“0”刻度線,調(diào)節(jié)平衡螺母,直至天平平衡。
(2)接著他按如圖A所示的方法來(lái)稱量金屬球的質(zhì)量,其中有兩個(gè)錯(cuò)誤:
① 左碼右物 ;
②用手拿取砝碼。
(3)改正錯(cuò)誤后,正確測(cè)出金屬球的質(zhì)量和體積,如圖B和圖C所示;密度的測(cè)量值是 7.2 g/cm3。
方案乙
器材:電子秤、溢水杯、水
①用電子秤測(cè)出金屬球的質(zhì)量,如圖D所示。
②將金屬球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注滿水,測(cè)出總質(zhì)量,如圖E所示。
③緩慢取出金屬球,再向溢水杯中補(bǔ)滿水,測(cè)出此時(shí)總質(zhì)量,如圖F所示。
(4)金屬球密度的測(cè)量值是 7.5 g/cm3,實(shí)驗(yàn)中取出金屬球時(shí)會(huì)帶出一些水,則金屬球密度的測(cè)量值將 不變 (選填偏大、不變或偏小)。
(5)評(píng)估:在所有操作均正確的情況下,小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩種方案測(cè)量結(jié)果依然有差異。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生差異的原因是 電子秤測(cè)量的體積比量筒測(cè)量體積時(shí)更精確 。
【答案】甲方案:(2)左碼右物;(3)7.2;乙方案:(4)7.5;不變;(5)電子秤測(cè)量的體積比量筒測(cè)量體積時(shí)更精確。
【解答】解:(2)調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡后,根據(jù)左物右碼測(cè)出物體的質(zhì)量,圖中物體放在右盤、游碼放在左盤了,且用手拿砝碼;
(3)圖甲中標(biāo)尺的分度值為0.2g,金屬球的質(zhì)量m=50g+20g+2g=72g;
由圖知,量筒的分度值為2mL,水的體積:V1=20mL,水和金屬球的體積為V2=30mL,
則金屬球體積:V=V2﹣V1=30mL﹣20mL=10mL=10cm3;
金屬球的密度:
ρ===7.2g/cm3;
(4)排開(kāi)水的質(zhì)量為:
m排=72.0g+35.6g﹣98.0g=9.6g,
排開(kāi)水的體積為:
V排水===9.6cm3,
金屬球的體積等于排開(kāi)水的體積,即V球=V排水=9.6cm3,
金屬球密度為:
ρ球===7.5g/cm3;
實(shí)驗(yàn)中取出金屬球時(shí)會(huì)帶出一些水,再往溢水杯中加滿水,總質(zhì)量不變,排開(kāi)水的質(zhì)量不變,則金屬球密度的測(cè)量值將不變;
(5)在所有操作均正確的情況下,小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩種方案測(cè)量結(jié)果依然有差異,產(chǎn)生差異的原因是電子秤測(cè)量的體積比量筒測(cè)量體積時(shí)更精確。
故答案為:甲方案:(2)左碼右物;(3)7.2;乙方案:(4)7.5;不變;(5)電子秤測(cè)量的體積比量筒測(cè)量體積時(shí)更精確。
16.(2023?河南)家鄉(xiāng)的土豆豐收了,小紅想利用所學(xué)知識(shí)測(cè)量土豆的密度。
(1)把天平放到水平臺(tái)上,將游碼移至標(biāo)尺左端的 0刻度線 處,調(diào)節(jié) 平衡螺母 使橫梁平衡。
(2)將土豆放在天平左盤,向右盤增減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,當(dāng)天平平衡時(shí),砝碼質(zhì)量及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖所示,土豆的質(zhì)量為
154 g。
(3)由于土豆較大,無(wú)法放入量筒,于是小紅將它緩緩放入一個(gè)盛滿水的溢水杯中,直至浸沒(méi),測(cè)得浸出水的質(zhì)量為140g。已知水的密度為1.0g/cm3,則土豆的體積為 140 cm3,密度為 1.1 g/cm3。在測(cè)量溢出水的質(zhì)量時(shí),不小心有水濺出。測(cè)得土豆的密度與真實(shí)值相比 偏大 (選填“偏大”或“偏小”)。
(4)回家后:小紅又利用電子秤、杯子和水測(cè)出了土豆的密度。測(cè)量過(guò)程如下:
①把土豆放在水平放置的電子秤上,電子秤示數(shù)為m1;
②取下土豆,將裝有適量水的杯子放在電子秤上,電子秤示數(shù)為m2;
③將用細(xì)線系好的土豆緩緩浸沒(méi)在水中,水未溢出且土豆不觸碰杯底。電子秤示數(shù)為m3。
④求出土豆的密度ρ= ρ水 。(用m1、m2、m3、ρ水表示)
【答案】(1)0刻度線;平衡螺母;(2)154;(3)140;1.1;偏大;(4)ρ水。
【解答】解:(1)把天平放在水平臺(tái)上,將游碼移至標(biāo)尺左端的0刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平橫梁平衡。
(2)由圖可知,天平標(biāo)尺上的分度值為0.2g,土豆的質(zhì)量為:m=100g+50g+4g=154g;
(3)由密度公式ρ=求出溢出水的體積:
V水===140cm3;
則土豆的體積為:V=V水=140cm3;
土豆的密度:ρ′===1.1g/cm3;
在測(cè)量溢出水的質(zhì)量時(shí),不小心有水濺出,造成溢出水的質(zhì)量減小,從而導(dǎo)致土豆的體積減小,由ρ=可知,測(cè)出的土豆密度會(huì)偏大;
(4)由分析知,引起電子秤示數(shù)變化的原因是土豆浸沒(méi)到水中時(shí)受到浮力,
故兩次電子秤的示數(shù)之差Δm=,即(m3﹣m2)g=F浮=ρ水gV排,
則V排=,
則土豆密度的表達(dá)式為ρ====ρ水。
故答案為:(1)0刻度線;平衡螺母;(2)154;(3)140;1.1;偏大;(4)ρ水。
17.(2023?山西)暑期,小偉在科技創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng),他想知道所獲獎(jiǎng)牌的材質(zhì),為此,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案。
(1)把天平放在 水平桌面 上,把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處,橫梁靜止時(shí),指針指在如圖甲所示位置,接下來(lái)的操作是 將平衡螺母向右調(diào)節(jié) ,直至橫梁在水平位置平衡。
(2)測(cè)量過(guò)程中,當(dāng)天平重新平衡時(shí),右盤中所加砝碼和標(biāo)尺上游碼的位置如圖乙所示,則獎(jiǎng)牌的質(zhì)量為 70.4 g。
(3)在測(cè)量獎(jiǎng)牌體積時(shí),由于量筒口徑較小,獎(jiǎng)牌無(wú)法放入。經(jīng)過(guò)思考,小偉采取了以下步驟測(cè)出了獎(jiǎng)牌的密度。
①向燒杯中加入適量的水,用細(xì)線系住獎(jiǎng)牌使其浸沒(méi)在水中,并在燒杯壁上水面到達(dá)的位置作出標(biāo)記,如圖丙所示。
②把獎(jiǎng)牌從水中取出后,將量筒中的水(體積是40mL)緩慢加入燒杯中至標(biāo)記處,量筒中剩余水的體積如圖丁所示,則獎(jiǎng)牌的體積為 8 cm3。
③算出獎(jiǎng)牌的密度是 8.8×103 kg/m3。小偉將測(cè)得的密度和表中數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,推測(cè)獎(jiǎng)牌可能是 銅 制成的(答案合理即可)。
【答案】(1)水平桌面;將平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)70.4;(3)②8;③8.8×103;銅。
【解答】解:(1)將托盤天平放在水平桌面上,把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處。由圖甲知,指針靜止時(shí)偏左,則應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)使橫梁平衡。
(2)由圖乙可知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,獎(jiǎng)牌的質(zhì)量m=50g+20g+0.4g=70.4g;
(3)圖丁中量筒的分度值為1mL,獎(jiǎng)牌的體積V=40mL﹣32mL=8mL=8cm3;
獎(jiǎng)牌的密度:ρ===8.8g/cm3=8.8×103kg/m3;
獎(jiǎng)牌的密度是8.75×103kg/m3,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,獎(jiǎng)牌可能是由銅制成的。
故答案為:(1)水平桌面;將平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)70.4;(3)②8;③8.8×103;銅。
18.(2023?天津)為了測(cè)量一個(gè)金屬零件的密度,小明進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
(1)實(shí)驗(yàn)步驟
①把天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤上的位置如圖甲所示,為使橫梁平衡應(yīng)將平衡螺母向 右 調(diào)節(jié)(填“左”或“右”);
②用天平測(cè)出零件的質(zhì)量,如圖乙所示;
③用量筒測(cè)出零件的體積,如圖丙所示;
(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入下表;
【答案】(1)右;( 2)見(jiàn)解答。
【解答】解:(1)①讀圖甲可知,指針偏左,說(shuō)明左側(cè)質(zhì)量稍大,因此,應(yīng)將平衡螺母向右側(cè)移動(dòng);
(2)讀圖乙可知,零件的質(zhì)量為:20g+5g+2g=27g;
據(jù)丙圖可知,此時(shí)水的體積為30mL=30cm3,水和零件的體積為40mL=40cm3,故復(fù)合材料的體積是:V=40cm3﹣30cm3=10cm3;
故該材料的密度是:ρ===2.7g/cm3。
如下表:
故答案為:(1)右;( 2)見(jiàn)解答。
19.(2023?遂寧)小王同學(xué)有一金屬玩具,其材質(zhì)可能是銅或表面鍍銅的鐵(已知ρ鐵=7.9×103kg/m3、ρ銅=8.9×103kg/m3),他想通過(guò)測(cè)量密度來(lái)進(jìn)行鑒別。器材有:天平、砝碼、量筒、燒杯以及細(xì)線和水。請(qǐng)為他完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)將天平放在水平桌面上,游碼調(diào)到零刻度線,發(fā)現(xiàn)指針靜止在如圖甲所示位置,則應(yīng)將平衡螺母向 右 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使指針指在分度盤的中線處;
(2)將玩具放在天平左盤,用鑷子向右盤里加減砝碼并移動(dòng)游碼,天平再次平衡時(shí),所用砝碼和游碼位置如圖乙所示,玩具質(zhì)量為 176.6 g;
(3)在燒杯中加入適量水,用細(xì)線吊著玩具浸沒(méi)于水中,標(biāo)記出水面位置(如圖丙所示),然后取出玩具;
(4)往量筒中加入40mL水,再將量筒中水緩慢倒入燒杯,使燒杯中水面上升至標(biāo)記處,量筒中剩余水量如圖丁所示;
(5)經(jīng)過(guò)計(jì)算判斷,該玩具材質(zhì)是 銅 ;
(6)分析以上實(shí)驗(yàn)方案,小王測(cè)出的密度比真實(shí)值偏小,原因主要是實(shí)驗(yàn)中 取出玩具帶出水,導(dǎo)致所測(cè)玩具的體積偏大,由ρ=知,計(jì)算出玩具的密度偏小 。
【答案】(1)右;(2)176.6;(5)銅;(6)取出玩具帶出水,導(dǎo)致所測(cè)玩具的體積偏大,由ρ=知,計(jì)算出玩具的密度偏小。
【解答】解:(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)指在分度盤中線的左側(cè),天平左端下沉,平衡螺母向上翹的方向移動(dòng),即將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使橫梁平衡;
(2)由圖乙可知,標(biāo)尺上的分度值為0.1g,則玩具的質(zhì)量為:m玩具=100g+50g+20g+5g+1.6g=176.6g;
(5)由圖乙可知,玩具的質(zhì)量為176.6g,
由圖丙、丁可知,玩具的體積為:V玩具=V總﹣V水=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
玩具的密度為:ρ===8.83g/cm3=8.83×103kg/m3;
因?yàn)棣雁~=8.9×103kg/m3,所以該玩具材質(zhì)是銅;
(6)實(shí)驗(yàn)中取出玩具帶出水,導(dǎo)致所測(cè)玩具的體積偏大,由ρ=知,計(jì)算出玩具的密度偏小。
故答案為:(1)右;(2)176.6;(5)銅;(6)取出玩具帶出水,導(dǎo)致所測(cè)玩具的體積偏大,由ρ=知,計(jì)算出玩具的密度偏小。
\l "_Tc31833" 【題型2 液體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)】
20.(2023?沈陽(yáng))在力學(xué)專題復(fù)習(xí)中,小麗總結(jié)了測(cè)量和比較物質(zhì)密度的幾種方法:
(1)用天平和量筒測(cè)密度。例如:測(cè)量鹽水密度。
①將盛有鹽水的燒杯放在調(diào)好的天平左盤,向右盤加減砝碼并移動(dòng)游碼,測(cè)出燒杯和鹽水的質(zhì)量為112.4g;
②接下來(lái),把鹽水倒入量筒中一部分,如圖甲所示;
③如圖乙,再用天平測(cè)出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量為 79.4 g;
④利用測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算出這杯鹽水的密度ρ= 1.1 g/cm3。
(2)用替代的方法測(cè)密度,例如:測(cè)量雞蛋的密度。
①把雞蛋放入足量清水中,雞蛋沉底,說(shuō)明雞蛋所受的浮力 小于 (填“大于”、“等于”或“小于”)重力;
②向水中緩慢加鹽并輕輕攪拌,不斷調(diào)節(jié)鹽和水的用量,直至看到 雞蛋懸浮在鹽水中的 現(xiàn)象,說(shuō)明雞蛋的密度恰好等于此時(shí)鹽水的密度,用密度計(jì)測(cè)量鹽水密度就可以知道雞蛋的密度。
(3)自制密度計(jì)比較密度、例如:用食鹽和小瓶制成不同的密度計(jì)比較不同鹽水的密度。
①取兩個(gè)完全相同的小瓶A和B,在小瓶側(cè)壁相同的位置上做標(biāo)記a。如圖丙所示;
②向小瓶中加入食鹽,并不斷調(diào)節(jié)加入食鹽的多少,使兩個(gè)小瓶分別豎直漂浮在兩杯不同的鹽水中;
③用天平分別測(cè)量小瓶和食鹽的總質(zhì)量,只通過(guò)比較總質(zhì)量的大小就能判斷鹽水密度的大小關(guān)系。上述過(guò)程中②步驟缺少一個(gè)關(guān)鍵條件,請(qǐng)補(bǔ)充: 使鹽水均達(dá)到標(biāo)記a處 。
【答案】(1)③79.4;④1.1;(2)小于;雞蛋懸浮在鹽水中的;(3)使鹽水均達(dá)到標(biāo)記a處。
【解答】解:(1)由圖甲知倒入量筒中的鹽水的體積為30cm3,
由圖乙知燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量為79.4g,
則倒入量筒中的鹽水的質(zhì)量為m=112.4g﹣79.4g=33g,
鹽水的密度ρ===1.1g/cm3。
(2)浸沒(méi)在液體中的物體,物體的重力大于浮力時(shí),物體在液體中將處于沉底狀態(tài),雞蛋在清水中處于沉底狀態(tài),說(shuō)明雞蛋受到的浮力小于重力;
當(dāng)物體的密度與液體的密度相同時(shí),物體將處于懸浮狀態(tài),所以當(dāng)看到雞蛋懸浮在鹽水中的現(xiàn)象時(shí),說(shuō)明雞蛋的密度恰好等于此時(shí)鹽水的密度;
(3)當(dāng)兩個(gè)小瓶漂浮且排開(kāi)水的體積相等時(shí),有:F浮=ρ液gV排=G物=m物g,得ρ液=,比較小瓶和食鹽的總質(zhì)量即可得到鹽水密度的大小關(guān)系,故在②中就應(yīng)補(bǔ)充的條件是,使鹽水均達(dá)到標(biāo)記a處;
故答案為:
(1)③79.4;④1.1;(2)小于;雞蛋懸浮在鹽水中的;(3)使鹽水均達(dá)到標(biāo)記a處。
21.(2023?攀枝花)小巖同學(xué)在學(xué)習(xí)了鹽水選種的知識(shí)后,設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量種子和鹽水的密度。
(1)將天平放在水平桌面上,把游碼移到零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針位置偏向分度盤左側(cè),要使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向 右 移動(dòng);
(2)取一顆種子,用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)出其質(zhì)量如圖甲所示,則種子的質(zhì)量為 8.8 g;
(3)在量筒中倒入30mL的鹽水;
(4)將該種子緩慢放入量筒中,發(fā)現(xiàn)種子漂浮在液面上,量筒中液面的高度如圖乙所示,則鹽水的密度為 1.1 g/cm3;
(5)用細(xì)長(zhǎng)針將種子緩慢壓入鹽水中直至完全浸沒(méi),量筒中液面的高度如圖丙所示,則種子的密度為 0.88 g/cm3。
【答案】(1)右;(2)8.8;(4)1.1;(5)0.88。
【解答】解:(1)測(cè)量前,發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);
(2)由圖可知,天平標(biāo)尺的分度值為0.2g,游碼對(duì)應(yīng)的刻度值為3.8g,種子的質(zhì)量為m種子=5g+3.8g=8.8g;
(4)由圖乙可知,種子排開(kāi)鹽水的體積ΔV鹽水=38mL﹣30mL=8mL=8cm3,
因?yàn)榉N子漂浮在鹽水中,所以G排鹽水=G種子=m排鹽水g=m種子g,所以m排鹽水=m種子=8.8g,
鹽水的密度為:;
(5)由圖丙可知種子的體積為:V種子=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,
種子的密度:。
故答案為:(1)右;(2)8.8;(4)1.1;(5)0.88。
22.(2023?錦州)下面是小明測(cè)量鹽水密度的實(shí)驗(yàn)。
(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在如圖甲所示位置,此時(shí)他應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)向 右 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平平衡;再將裝有鹽水的燒杯放在天平的左盤,在右盤中放入50g、20g、10g砝碼各一個(gè)時(shí),天平剛好再次平衡;
(2)將杯中的一部分鹽水倒入量筒中,鹽水的體積如圖乙所示為 40 cm3;
(3)用天平測(cè)出剩余鹽水和燒杯的總質(zhì)量如圖丙所示為 38 g,則所測(cè)鹽水的密度是 1.05×103 kg/m3。
(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明利用剛剛測(cè)出了密度的鹽水和其他一些工具,又想測(cè)量一個(gè)木塊的密度,請(qǐng)幫他將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①用調(diào)好的天平測(cè)出木塊的質(zhì)量m1;
②容器內(nèi)裝有適量的鹽水,將木塊和一個(gè)空瓶疊加在一起漂浮,如圖丁所示;
③向瓶中倒入適量的水,直到木塊 剛好浸沒(méi)在鹽水中 ,用天平測(cè)出瓶和水的總質(zhì)量m2;
④木塊密度表達(dá)式ρ木= 。(用字母表示,鹽水密度用ρ鹽表示)
【答案】(1)右;(2)40;(3)38;1.05×103;(4)③剛好浸沒(méi)在鹽水中;。
【解答】解:(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè),此時(shí)他應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)向右調(diào)節(jié);
鹽水和燒杯的總質(zhì)量為:m總=50g+20g+10g=80g;
(2)量筒中鹽水的體積:V=40mL=40cm3;
(3)由圖可知,天平標(biāo)尺的分度值為0.2g,游碼對(duì)應(yīng)的刻度值為3g,剩余鹽水與燒杯的質(zhì)量:m剩=20g+10g+5g+3g=38g;
量筒中鹽水的質(zhì)量:m=m總﹣m剩=80g﹣38g=42g;
鹽水的密度:
ρ===1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
(4)③向瓶中倒水,直到木塊剛好浸沒(méi)在鹽水中,用天平測(cè)出瓶和水的總質(zhì)量m2;
④木塊剛好完全浸沒(méi)在鹽水中時(shí),木塊排開(kāi)鹽水的體積等于木塊的體積,即V排=V木=,
因?yàn)槟緣K和瓶整體漂浮,所以整體受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木塊的總重力,
即F?。溅邀}gV排=ρ鹽g=(m1+m2)g;
由此可得木塊的密度:
ρ木=。
故答案為:(1)右;(2)40;(3)38;1.05×103;(4)③剛好浸沒(méi)在鹽水中;。
23.(2023?宿遷)小明利用托盤天平和圖甲所示的注射器測(cè)量雞蛋清的密度。
(1)將天平放在 水平 臺(tái)面上,把 游碼 移至標(biāo)尺的零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)的位置如圖乙所示,應(yīng)將平衡螺母向 右 端調(diào)節(jié),直至天平橫梁平衡;
(2)接下來(lái)進(jìn)行了如下操作:
A.用天平測(cè)出注射器的質(zhì)量為10g;
B.用注射器吸取部分蛋清,從注射器上讀出體積為16mL;
C.用天平測(cè)出蛋清和注射器的總質(zhì)量為m,如圖丙所示,m= 26.8 g。
(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,蛋清的密度ρ= 1.05 g/cm3。實(shí)驗(yàn)后,小明發(fā)現(xiàn)注射器的尖端還有一點(diǎn)小“空隙”,“空隙”里也充滿了蛋清,這會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的密度比真實(shí)值偏 大 。
【答案】(1)水平;游碼;右;(2)26.8;(3)1.05;大。
【解答】解:(1)將托盤天平放在水平桌面上,把游碼移到零刻度線處,根據(jù)天平調(diào)平衡時(shí)遵循的原則:左偏右調(diào),右偏左調(diào),發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào);
(2)由圖乙所示可知,食用油和瓶的總質(zhì)量:m=20g+5g+1.8g=26.8g,
(3)蛋清的質(zhì)量:m′=m﹣m注射器=26.8g﹣10g=16.8g,
蛋清的體積:V=16mL=16cm3,
蛋清的密度:
ρ===1.05g/cm3;
由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點(diǎn)小“空隙”,使得針筒內(nèi)測(cè)量的蛋清體積偏小,由ρ=可知,質(zhì)量不變,體積偏小,密度會(huì)偏大。
故答案為:(1)水平;游碼;右;(2)26.8;(3)1.05;大。
24.(2023?恩施州)為測(cè)量某液體的密度,物理老師將體積都為V的水和待測(cè)液體倒入相同的兩個(gè)燒杯中,分別放在已經(jīng)調(diào)平的天平兩端,左邊是水,現(xiàn)象如圖所示。
(1)為了讓橫梁恢復(fù)平衡,應(yīng)向 右 盤加砝碼;若加上最小砝碼后,指針偏右,接下來(lái)的操作是 拿去最小砝碼,并向右移動(dòng)游碼 。
(2)天平再次平衡時(shí),所加質(zhì)量(含游碼讀數(shù))為m加,則待測(cè)液體密度的表達(dá)式為: ρ= 。(水的密度用ρ水表示)
【答案】(1)右;拿去最小砝碼,并向右移動(dòng)游碼;( 2)ρ=。
【解答】解:(1)指針偏左,應(yīng)向右盤加砝碼,如果加最小砝碼后,指針偏右,說(shuō)明右盤重了,應(yīng)拿去最小砝碼,并向右移動(dòng)游碼;
(2)天平橫梁平衡后,兩盤的質(zhì)量相等,即m水=m液+m加;
根據(jù)m=ρV可得ρ水V=ρV+m加,
所以待測(cè)液體密度的表達(dá)式為ρ=。
故答案為:(1)右;拿去最小砝碼,并向右移動(dòng)游碼;( 2)ρ=。
25.(2023?益陽(yáng))小明利用天平、燒杯和量筒測(cè)量市場(chǎng)上某食用油的密度。他的測(cè)量過(guò)程如下:
A.在量筒中倒入一定量的食用油。
B.將燒杯放在調(diào)節(jié)好的天平的左盤,將量筒中的食用油分多次倒入燒杯中進(jìn)行稱量,并記錄下相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明畫出了食用油和燒杯的總質(zhì)量m跟食用油的體積V之間關(guān)系的圖像。分析圖像可知,燒杯質(zhì)量為 50 g,食用油的密度為 0.9 g/cm3。
(2)在將量筒中的油倒入燒杯時(shí),量筒的側(cè)壁上粘有油,會(huì)導(dǎo)致所測(cè)量的密度值跟真實(shí)值相比 偏小 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】(1)50;0.9;(2)偏小。
【解答】解:(1)由圖象知,燒杯的質(zhì)量為50g,當(dāng)燒杯和液體的質(zhì)量為95g時(shí),液體的體積為50cm3,
液體的質(zhì)量為:m=m2﹣m1=95g﹣50g=45g,
液體的密度為:ρ==0.9g/cm3;
(2)在將量筒中的油倒入燒杯時(shí),量筒的側(cè)壁上粘有油,這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的食用油的質(zhì)量偏小,由ρ=可知測(cè)量的密度值會(huì)偏小。
故答案為:(1)50;0.9;(2)偏小。
26.(2023?廣西)某小組在測(cè)量液體密度的實(shí)驗(yàn)中:
(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí),先把 游碼 移到標(biāo)尺左端零刻度線處,若指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線的左側(cè),則應(yīng)向 右 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡。
(2)用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量,如圖甲所示,質(zhì)量為 37.4 g。用天平稱量時(shí),天平是 等臂 (選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。
(3)將花生油倒入空燒杯,測(cè)出其總質(zhì)量,再將燒杯中的花生油倒入量筒中測(cè)出其體積,但花生油太多,無(wú)法全部倒入量筒中。經(jīng)小組討論,只需增加一個(gè)步驟用天平測(cè)出 剩余花生油和燒杯 的質(zhì)量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工開(kāi)物》中桔槔汲水(圖乙)啟發(fā),小組自制了“杠桿密度計(jì)”如圖丙,將一輕質(zhì)細(xì)硬桿用細(xì)線固定在O點(diǎn)并懸掛起來(lái),物塊固定懸掛在A點(diǎn),把不計(jì)質(zhì)量的礦泉水瓶裝滿水,用細(xì)線懸掛在桿上,將懸掛點(diǎn)移至B點(diǎn),使桿在水平位置平衡。換用相同的礦泉水瓶裝滿不同液體,重復(fù)以上操作,在桿上可標(biāo)出懸掛點(diǎn)B1、B2、B3……對(duì)應(yīng)密度的刻度值。
①若B1點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè),則B1點(diǎn)對(duì)應(yīng)的密度ρ1與水的密度ρ水的關(guān)系是ρ1 > ρ水(選填“<”、“=”或”>”)。
②若測(cè)得B、B2到O點(diǎn)的距離分別為l、l2,則B2點(diǎn)標(biāo)注的密度值為 ρ水 (用ρ水及題給字母表示)。
【答案】(1)游碼;右;(2)37.4;等臂;(3)剩余花生油和燒杯;(4)①>;②ρ水。
【解答】解:(1)把天平放在水平桌面上,將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中央刻度線的左側(cè),小華應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使天平橫梁平衡;
(2)由圖甲知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,所以空燒杯的質(zhì)量:m=20g+10g+5g+2.4g=37.4g;
天平平衡時(shí)可看成等臂杠桿;
(3)最初燒杯和花生油的總質(zhì)量與剩余花生油和燒杯總質(zhì)量之差等于倒入量筒中花生油的質(zhì)量,所以增加的步驟為:用天平測(cè)出剩余花生油和燒杯總質(zhì)量;
(4)①物塊固定懸掛在A點(diǎn),則物塊重、其力臂OA均不變,把不計(jì)質(zhì)量的礦泉水瓶分別裝滿不同液體(液體的體積V相同),調(diào)節(jié)細(xì)線懸掛點(diǎn)的位置,使桿(輕質(zhì)細(xì)硬桿的重力不計(jì))在水平位置平衡;
礦泉水瓶裝滿水時(shí),細(xì)線懸掛點(diǎn)移至B點(diǎn)時(shí),桿在水平位置平衡,由杠桿平衡條件可得G物×OA=ρ水gV×OB,
礦泉水瓶裝滿另一液體時(shí),細(xì)線懸掛點(diǎn)移至B1點(diǎn)時(shí),桿在水平位置平衡,若B1點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè),B1點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力臂OB1<OB,由杠桿平衡條件可得G物×OA=ρ1gV×OB1,
比較兩式可知ρ1>ρ水;
②若測(cè)得B、B2到O點(diǎn)的距離分別為1、l2,
據(jù)杠桿平衡條件知:G物×OA=ρ水gV×l,G物×OA=ρ2gV×l2,
則ρ水gV×l=ρ2gV×l2,
所以B2點(diǎn)標(biāo)注的密度值為ρ2=ρ水。
故答案為:(1)游碼;右;(2)37.4;等臂;(3)剩余花生油和燒杯;(4)①>;②ρ水。
27.(2023?武威)小王買了一種果汁,他想在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量出這種果汁的密度,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)把天平放在水平臺(tái)上,將游碼移到零刻度線處,指針位置如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)向 左 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,直至橫梁平衡;
(2)用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量燒杯和果汁的總質(zhì)量為106g;
(3)將燒杯中的部分果汁倒入量筒中,如圖乙所示,量筒中果汁的體積為 40 cm3;
(4)用天平測(cè)燒杯和杯內(nèi)剩余果汁的總質(zhì)量,如圖丙所示,測(cè)得燒杯和剩余果汁的總質(zhì)量為 62 g;
(5)計(jì)算出果汁的密度為 1.1 g/cm3;
(6)小王發(fā)現(xiàn)上述第(3)步操作時(shí),有少量果汁附著在量筒內(nèi)壁上,你覺(jué)得測(cè)得的果汁密度將會(huì) 偏大 (選填“偏小”“不變”或“偏大”)。
【答案】(1)左;(3)40;(4)62;(5)1.1;(6)偏大。
【解答】解:(1)天平放在水平臺(tái)上,將游碼移到零刻度線處,指針偏向分度盤的右側(cè),此時(shí)應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母,直至橫梁平衡;
(3)由圖乙可知,量筒中果汁的體積為V=40mL=40cm3;
(4)燒杯和剩余果汁的總質(zhì)量:m1=50g+10g+2g=62g;
(5)量筒中果汁的質(zhì)量m=m總﹣m1=106g﹣62g=44g,
果汁的密度為:
ρ===1.1g/cm3;
(6)若將燒杯中部分果汁倒入量筒時(shí),不慎將少量果汁附著在量筒內(nèi)壁上,則測(cè)得的體積偏小,根據(jù)ρ=可知,測(cè)得的果汁密度將會(huì)偏大。
故答案為:(1)左;(3)40;(4)62;(5)1.1;(6)偏大。
28.(2023?隨州)實(shí)驗(yàn)課上,老師和同學(xué)們測(cè)量鹽水的密度,他們用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水(密度用ρ水表示)、金屬塊A、鹽水以及不吸水的細(xì)線等器材完成了圖中實(shí)驗(yàn)。
(1)要測(cè)量金屬塊A浸沒(méi)在水中的浮力,合理的測(cè)量順序是 ①→② (選填“①→②”或“②→①”)。
(2)計(jì)算金屬塊A浸沒(méi)在水中的浮力F= 1.3 N。
(3)完成圖中各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后分析可知:金屬塊A的浮力大小與 液體密度 (選填“液體密度”或“金屬密度”)有關(guān)。
(4)請(qǐng)推導(dǎo)出鹽水的密度表達(dá)式ρ鹽水= ?ρ水 (用F1、F2、F3、ρ水表示)。
【答案】(1)①→②;(2)1.3;(3)液體密度;(4)?ρ水。
【解答】解:(1)因?yàn)槲矬w完全浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力等于空氣中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減去水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),所以應(yīng)先測(cè)金屬塊A在空氣中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),再測(cè)金屬塊A在水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),合理的測(cè)量順序是①→②;
(2)圖①中,空氣中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=4.5N;圖②中,A浸沒(méi)時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.2N,
則金屬塊A浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為4.5N﹣3.2N=1.3N;
(3)分析②③兩圖可知,改變金屬塊A浸沒(méi)的液體,故金屬塊A的浮力與液體的密度有關(guān);
排開(kāi)液體的體積相同,液體密度不同,測(cè)力計(jì)示數(shù)不同,浮力不同,即浮力大小跟液體密度有關(guān);
(4)已知物體A的重力G=F1,浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2,
物體A浸沒(méi)在水中受到的浮力F浮水=F1﹣F2,
由F浮水=ρ水gV排得,A的體積:
V=V排水==,
物體A浸沒(méi)在液體中受到的浮力F浮鹽水=F1﹣F3,
物體A分別浸沒(méi)在水和鹽水中,則物體A排開(kāi)鹽水的體積等于排開(kāi)水的體積,
即V排鹽水=V排水=,
由F浮鹽水=ρ鹽水gV排得,鹽水的密度:ρ鹽水===?ρ水。
故答案為:(1)①→②;(2)1.3;(3)液體密度;(4)?ρ水。
29.(2023?湖北)如圖是小趙測(cè)量自制果汁密度的實(shí)驗(yàn):
(1)他用已調(diào)好的天平測(cè)量空燒杯質(zhì)量時(shí),添加最小砝碼后,天平的指針仍略左偏,于是他進(jìn)行了如圖甲的操作,他的錯(cuò)誤是: 在測(cè)量過(guò)程中調(diào)節(jié)平衡螺母 ;
(2)糾正錯(cuò)誤后,完成了下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①測(cè)得空燒杯的質(zhì)量是49.4g;
②取適量的果汁倒入燒杯中,用天平測(cè)果汁和燒杯的總質(zhì)量,天平平衡時(shí),右盤中砝碼及游碼的位置如圖乙所示;
③將燒杯中的果汁全部倒入量筒中,如圖丙所示;
④計(jì)算果汁的密度為 1.2 g/cm3。
(3)小組內(nèi)交流發(fā)現(xiàn):將上述實(shí)驗(yàn)步驟①②③④順序調(diào)整為 ②③①④ ,可以減小誤差。
【答案】(1)在測(cè)量過(guò)程中調(diào)節(jié)平衡螺母;(2)1.2;(3)②③①④。
【解答】解:(1)由圖甲可以看出,在測(cè)量的過(guò)程中,調(diào)節(jié)平衡螺母,這是錯(cuò)誤的;
(2)果汁和燒杯的總質(zhì)量是m′=50g+20g+20g+5g+2.4g=97.4g,
果汁的質(zhì)量為m=97.4g﹣49.4g=48g,
由丙圖知,量筒的分度值為2mL,所以果汁的體積為V=40mL=40cm3,
果汁的密度為:ρ===1.2g/cm3。
(3)當(dāng)把燒杯內(nèi)的果汁全部倒入量筒內(nèi)時(shí),不可能把燒杯內(nèi)的果汁全部倒入量筒內(nèi),導(dǎo)致測(cè)量的果汁的體積偏小,由公式ρ=知,密度測(cè)量結(jié)果偏大,所以先用天平稱出盛有果汁的燒杯的總質(zhì)量;再把燒杯中的果汁倒入量筒中一部分,記下量筒中果汁體積;最后用天平稱出剩余果汁和燒杯的總質(zhì)量;所以合理的實(shí)驗(yàn)順序是②③①④。
故答案為:(1)在測(cè)量過(guò)程中調(diào)節(jié)平衡螺母;(2)1.2;(3)②③①④。
30.(2023?包頭)小聰利用注射器、天平(帶砝碼)測(cè)量酒精的密度。
(1)將天平放在水平臺(tái)上,游碼調(diào)至標(biāo)尺左端零刻度線處,指針位置如圖甲所示,應(yīng)將平衡螺母向 右 移動(dòng),使天平橫梁平衡。
(2)用注射器抽取適量酒精,體積如圖乙所示為 10 mL。將裝有酒精的注射器放到天平上,測(cè)得注射器和酒精的總質(zhì)量為28g。
(3)用注射器繼續(xù)抽取酒精至20mL處,再將注射器放到天平上,測(cè)得注射器和酒精的總質(zhì)量如圖丙所示為 35.8 g,測(cè)得酒精的密度為 0.78 g/cm3。
(4)若第2次使用注射器抽取的酒精中混有氣泡,則測(cè)得的酒精密度值 偏小 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(5)本實(shí)驗(yàn)使用注射器的優(yōu)點(diǎn)是 取樣準(zhǔn)確 (寫出一條即可)。
【答案】(1)右;(2)10;(3)35.8;0.78;(4)偏?。?)取樣準(zhǔn)確。
【解答】解:(1)由圖甲可知指針向左偏,說(shuō)明左端下沉,右端上翹,所以平衡螺母向右調(diào)節(jié),使天平橫梁水平平衡;
(2)由圖可知,注射器中酒精的體積為:V=10mL=10cm3;
(3)由圖丙可知酒精至20mL處時(shí),注射器和酒精的總質(zhì)量m=20g+10g+5g+0.8g=35.8g;
則注射器中10mL的酒精質(zhì)量為m′=35.8g﹣28g=7.8g,
酒精的密度ρ===0.78g/cm3;
(4)若第2次使用注射器抽取的酒精中混有氣泡,則用針管抽出來(lái)酒精的質(zhì)量偏小,根據(jù)ρ=,理論上測(cè)得的酒精密度偏??;
(5)本實(shí)驗(yàn)使用注射器的優(yōu)點(diǎn)是取樣準(zhǔn)確。
故答案為:(1)右;(2)10;(3)35.8;0.78;(4)偏?。?)取樣準(zhǔn)確。
31.(2023?云南)媽媽制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密度,他將奶茶帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)量。
(1)將托盤天平放在 水平 工作臺(tái)上,將游碼移至標(biāo)尺左端的 零刻度線 處,當(dāng)橫梁靜止時(shí),指針位置如圖甲所示,應(yīng)將平衡螺母向 右 調(diào)節(jié),直到指針對(duì)準(zhǔn)分度盤的中央刻度線。
(2)小明進(jìn)行了如下操作:
①將適量奶茶倒入燒杯中,用托盤天平測(cè)出奶茶和燒杯的質(zhì)量m1=188.2g;
②將燒杯中的部分奶茶倒入量筒中,如圖乙所示,測(cè)出奶茶的體積V= 80 mL;
③用托盤天平測(cè)量燒杯和剩余奶茶的質(zhì)量,如圖丙所示,m2= 104.2 g。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出奶茶的密度ρ= 1.05 g/cm3。
(4)在步驟②中,有少量的奶茶附著在量筒液面上方的內(nèi)壁上,測(cè)得的奶茶密度比真實(shí)值 大 (選填“大”或“小”),燒杯中剩余奶茶的密度 不變 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】(1)水平;零刻度線;右;(2)②80;③104.2;(3)1.05;(4)大;不變。
【解答】解:(1)如圖,天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針向左偏,說(shuō)明左端下沉,右端上翹,所以平衡螺母向右調(diào)節(jié)。
(2)②如圖乙,量筒中奶茶的體積V=80mL=80cm3,
③如圖丙,杯中剩余奶茶和杯子的質(zhì)量為m2=100g+4.2g=104.2g。
(3)量筒內(nèi)奶茶的質(zhì)量m=m1﹣m2=188.2g﹣104.2g=84g,
奶茶的密度:
ρ===1.05g/cm3;
(4)在步驟②中,有少量的奶茶附著在量筒液面上方的內(nèi)壁上,導(dǎo)致測(cè)量奶茶的體積偏小,質(zhì)量準(zhǔn)確,由ρ=可知測(cè)得的密度偏大;
密度是物體的基本屬性,與物質(zhì)的種類、狀態(tài)和溫度有關(guān),與質(zhì)量和體積無(wú)關(guān),故倒出一部分奶茶后,剩余奶茶的密度將不變。
故答案為:(1)水平;零刻度線;右;(2)②80;③104.2;(3)1.05;(4)大;不變。
32.(2023?廣安)化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué),在老師的帶領(lǐng)下配制了可用于消毒的次氯酸鈉溶液。小明對(duì)該溶液的密度很感興趣,他利用托盤天平、量筒和燒杯對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。
(1)將托盤天平放在水平桌面上,游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處,此時(shí)指針位置如圖甲所示,則應(yīng)向 左 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡。
(2)在燒杯中倒入適量的次氯酸鈉溶液,用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)得溶液和燒杯的總質(zhì)量m1,如圖乙所示,m1= 136.2 g。再把燒杯中部分溶液倒入量筒中,如圖丙所示,讀出量筒中溶液的體積V。
(3)測(cè)出燒杯和剩余溶液的總質(zhì)量m2為94.2g,則該溶液的密度ρ= 1.05×103 kg/m3。
(4)在“天宮課堂”中,航天員王亞平為大家直播演示了很多有趣的實(shí)驗(yàn),如果請(qǐng)航天員在天宮做此實(shí)驗(yàn),她 不能 (選填“能”或“不能”)成功完成。
【答案】(1)左;(2)136.2;(3)1.05×103;(4)不能。
【解答】解:(1)根據(jù)天平調(diào)平衡時(shí)遵循的原則:左偏右調(diào),右偏左調(diào),先快后慢。發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的右側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向左調(diào);
(2)由圖乙所示可知,溶液和燒杯的總質(zhì)量m1=100g+20g+10g+5g+1.2g=136.2g,
由圖丙所示量筒可知,食用油的體積:V=40mL=40cm3,
(3)量筒中溶液的質(zhì)量:m=m1﹣m2=136.2g﹣94.2g=42g,
溶液的密度:ρ===1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
(4)因?yàn)樘鞂m和它里面的物體處于完全的失重狀態(tài),天平是在重力作用下才能平衡的,故在天宮不能正常使用天平,所以在天宮做此實(shí)驗(yàn),不能成功完成。
故答案為:(1)左;(2)136.2;(3)1.05×103;(4)不能。
33.(2023?成都)在“測(cè)量醬油的密度”實(shí)驗(yàn)中,使用的天平最大稱量為200g,分度值為0.2g;使用的量筒量程為100mL,分度值為1mL。
(1)根據(jù)你已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)判斷:醬油、菜籽油、水,三者中密度最大的是 醬油 。
(2)小優(yōu)同學(xué)的測(cè)量步驟是:在燒杯中裝入適量醬油,用天平測(cè)量出它們的總質(zhì)量為m1;將燒杯中的部分醬油倒入量筒,測(cè)量出體積為V;測(cè)量出燒杯和剩余醬油的總質(zhì)量為m2;計(jì)算出醬油的密度。依據(jù)上述測(cè)量,醬油的密度為ρ= 。(用m1、m2、V表示)
(3)本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源是 體積測(cè)量 (寫出一條即可)。
(4)本實(shí)驗(yàn)操作難度較大,你認(rèn)為最難操作的是 將醬油倒入量筒時(shí),避免濺到量筒側(cè)壁上,或?yàn)R到量筒外 (寫出一條即可)。
【答案】(1)醬油;(2);(3)體積測(cè)量;(4)將醬油倒入量筒時(shí),避免濺到量筒側(cè)壁上,或?yàn)R到量筒外。
【解答】解:(1)生活中,將菜籽油滴入水中,菜籽油會(huì)漂在水面上,所以水的密度比菜籽油的密度大;
因?yàn)獒u油是在水中摻入了食鹽、味精等物質(zhì),其密度比水的密度大,由以上分析可知,在菜籽油、醬油和水中,醬油的密度最大;
(2)由實(shí)驗(yàn)步驟可得,倒入量筒中醬油的質(zhì)量為m醬油=m1﹣m2,量筒中醬油的體積V,
醬油密度的表達(dá)式:ρ醬油==;
量筒壁粘有醬油,導(dǎo)致測(cè)量的醬油的體積偏小,而質(zhì)量測(cè)量準(zhǔn)確,由公式ρ=知密度測(cè)量結(jié)果偏大;
(4)用將醬油倒入量筒時(shí),避免濺到量筒側(cè)壁上,或?yàn)R到量筒外。
故答案為:(1)醬油;(2);(3)體積測(cè)量;(4)將醬油倒入量筒時(shí),避免濺到量筒側(cè)壁上,或?yàn)R到量筒外。
34.(2023?遼寧)小毛在測(cè)量物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下操作:
(1)將天平放在水平臺(tái)上,游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指向分度盤中線左側(cè),應(yīng)該向 右 側(cè)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平在水平位置平衡。
(2)測(cè)量固體的密度
①將石塊放在天平的左盤,從大到小向右盤依次加減砝碼,當(dāng)加入最小砝碼后,指針指向分度盤的左側(cè),接下來(lái)的操作是 向右移動(dòng)游碼 ,直至天平平衡。
②天平平衡后,右盤砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲,則石塊質(zhì)量為 27.2 g;
③將石塊放入量筒,水面的位置如圖乙,取出石塊后,量筒內(nèi)水的體積為40mL,則石塊的密度為 2.72×103 kg/m3,這樣測(cè)出的石塊密度將偏 小 。
(3)小毛為測(cè)量未知液體的密度,設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)方案,請(qǐng)利用給定實(shí)驗(yàn)器材完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟:(在兩個(gè)方案中,你只需選擇一個(gè)方案作答即可)
方案一:器材有質(zhì)量可忽略的薄壁平底的柱狀杯、裝有水的水槽、刻度尺。
①在柱狀杯中加入適量的未知液體,使其漂浮在水槽中的水面上,如圖丙,測(cè)出柱狀杯中未知液體的深度h1;
②接下來(lái)的操作是: 測(cè)杯浸入水中的深度 為h2;
③未知液體密度的表達(dá)式:ρ= (用所測(cè)物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
方案二:器材有天平(已調(diào)平、無(wú)砝碼)、刻度尺、膠頭滴管、兩個(gè)分別裝有水和未知液體的相同平底柱狀杯。
①測(cè)出杯中未知液體的深度為h1,將裝有未知液體的杯放在天平左盤,水杯放在右盤,天平右端下沉,如圖丁所示;
②接下來(lái)的操作是: 用膠頭滴管從右杯中取出適量的水,直至天平平衡,測(cè)出杯中水的深度 為h2;
③未知液體密度的表達(dá)式:ρ= (用所測(cè)物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
【答案】(1)右;(2)①向右移動(dòng)游碼;②27.2;③2.72×103;小;(3)方案一:②測(cè)杯浸入水中的深度;③;方案二:②用膠頭滴管從右杯中取出適量的水,直至天平平衡,測(cè)出杯中水的深度;③。
【解答】解:(1)使用天平的時(shí)候,要將天平放在水平臺(tái)面上,把游碼移到橫梁標(biāo)尺的零刻度線處,移動(dòng)平衡螺母,使天平橫梁在水平位置平衡,指針左偏應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);
(2)①將石塊放在天平的左盤,從大到小向右盤依次加減砝碼,當(dāng)加入最小砝碼后,指針指向分度盤的左側(cè),接下來(lái)的操作是:向右移動(dòng)游碼使天平橫梁再次平衡;
②由圖甲可知石塊的質(zhì)量m石=20g+5g+2.2g=27.2g;
③由圖乙可知石塊和水的總體積為50mL,取出石塊后,量筒內(nèi)水的體積為40mL,石塊的體積V石=50mL﹣40mL=10mL=10cm3;
石塊的密度為:ρ==2.72g/cm3=2.72×103kg/m3;
將石塊放入量筒,水面的位置如圖乙,取出石塊后,量筒內(nèi)水的體積為40mL,取出石塊時(shí)帶走一部分水,測(cè)得石塊的體積偏大,由密度公式知,質(zhì)量一定,測(cè)出的石塊密度將偏??;
(3)方案一:①在柱狀杯中加入適量的未知液體,使其漂浮在水槽中的水面上,如圖丙,測(cè)出柱狀杯中未知液體的深度h1;
②接下來(lái)的操作是:測(cè)杯浸入水中的深度為h2;
③設(shè)柱狀杯的底面積為S,柱狀杯中液體的體積為V液=Sh1,根據(jù)密度公式得其液體質(zhì)量為m液=ρV液=ρSh1,其重力為G液=m液g=ρV液g=ρSh1g,
柱狀杯排開(kāi)水的體積為V排=Sh2,柱狀杯受到的浮力為F?。溅阉甐排g=ρ水Sh2g,柱狀杯漂浮,柱狀杯的質(zhì)量忽略,則F?。紾液,即ρ水Sh2g=ρSh1g,
解得,未知液體密度的表達(dá)式:ρ=;
方案二:①測(cè)出杯中未知液體的深度為h1,將裝有未知液體的杯放在天平左盤,水杯放在右盤,天平右端下沉;
②接下來(lái)的操作是:用膠頭滴管從右杯中取出適量的水,直至天平平衡,測(cè)出杯中水的深度為h2;
③設(shè)平底柱狀杯的底面積為S,未知液體的體積V1=Sh1,其質(zhì)量為m1=ρV1=ρSh1,右盤水的體積V2=Sh2,其質(zhì)量為m2=ρ水V2=ρ水Sh2,
由題知,m1=m2,則ρSh1=ρ水Sh2,解得未知液體密度的表達(dá)式:ρ=。
故答案為:(1)右;(2)①向右移動(dòng)游碼;②27.2;③2.72×103;??;(3)方案一:②測(cè)杯浸入水中的深度;③;方案二:②用膠頭滴管從右杯中取出適量的水,直至天平平衡,測(cè)出杯中水的深度;③。
35.(2023?鞍山)小明利用天平和量筒做了測(cè)量液體密度的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)放在水平桌面上的天平指針位置如圖甲所示,他應(yīng)該首先確認(rèn) 游碼是否在零刻度線處 ,再調(diào)節(jié)平衡螺母;
(2)將裝有適量待測(cè)液體的燒杯放在調(diào)節(jié)好的天平上,測(cè)出燒杯和液體的總質(zhì)量為154g;然后將燒杯中的液體倒入量筒中一部分,如圖乙所示,量筒中液體的體積為 40 cm3;
(3)把燒杯和剩余液體放在天平上,天平平衡時(shí)砝碼及游碼的位置如圖丙所示,則燒杯和剩余液體的質(zhì)量為 106 g,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出液體的密度ρ液= 1.2×103 kg/m3。
(4)小明還想利用一個(gè)圓柱形的容器、刻度尺和水,測(cè)量小木塊(不吸水)的密度,他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
①在圓柱形容器內(nèi)加入適量的水,用刻度尺測(cè)量水的深度記為h1;
②將小木塊放入水中漂浮,水未溢出,用刻度尺測(cè)量水的深度記為h2;
③用細(xì)針將木塊完全壓入水中,水未溢出, 用刻度尺測(cè)出杯中水的深度 記為h3;
④則小木塊密度表達(dá)式為ρ木= (用ρ水和所測(cè)物理量的字母表示)。
【答案】(1)游碼是否在零刻度線處;(2)40;(3)106;1.2×103;(4)③用刻度尺測(cè)出杯中水的深度;④。
【解答】解:
(1)使用天平時(shí),要將托盤天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),把游碼移到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處;
(2)讀量筒的體積,明確分度值,正確讀數(shù)為40cm3;
(3)如圖丙所示,則燒杯和液體的總質(zhì)量是m總=100g+5g+1g=106g;
燒杯和液體的總質(zhì)量為154g,所以,該液體的密度是ρ===1.2g/cm3=1.2×103kg/m3;
(4)實(shí)驗(yàn)步驟:
①將適量的水倒入燒杯中,測(cè)出燒杯中水的深度h1。
②將木塊輕放入玻璃杯中,待它漂浮時(shí),用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h2;
③用細(xì)針緩慢地把木塊壓入水中,使之完全浸沒(méi),用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h3;
設(shè)燒杯的底面積為S,木塊漂浮時(shí),其排開(kāi)水的體積為:V排=S(h2﹣h1);
因?yàn)槟緣K漂浮在水面上受到的浮力等于重力,
所以G=F?。溅阉甮V排=ρ水gS(h2﹣h1);
則木塊的質(zhì)量:m==ρ水S(h2﹣h1);
當(dāng)木塊壓入燒杯中,用刻度尺測(cè)出此時(shí)燒杯中水的深度h3。
小木塊的體積為:V=S(h3﹣h1),
小木塊的密度:ρ===;
故答案為:(1)游碼是否在零刻度線處;(2)40;(3)106;1.2×103;(4)③用刻度尺測(cè)出杯中水的深度;④。
\l "_Tc5338" 【題型3 實(shí)驗(yàn) 測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度】
36.(2023?新疆)頻閃攝影是研究物體運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中,照相機(jī)的快門處于常開(kāi)狀態(tài),頻閃儀每隔一定時(shí)間閃光一次,照亮運(yùn)動(dòng)的物體,于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。圖甲是完全相同的A、B兩球從空中同一高度先后由靜止開(kāi)始豎直下落的頻閃照片示意圖。已知頻閃儀每隔0.1s閃光一次,照片上1cm代表空中實(shí)際距離10cm。
(1)由圖甲可知:先由靜止開(kāi)始下落的是 A (填“A”或“B”)球。
(2)用刻度尺分別測(cè)得照片上A、B兩球相鄰位置之間的各段距離,A、B兩球相對(duì)應(yīng)的s1、s2、s3、s4的測(cè)量結(jié)果如圖表所示。測(cè)量照片上B球相鄰位置之間的距離s5時(shí),刻度尺的示數(shù)如圖乙所示,則s5= 39.0 mm。設(shè)A球在空中下落時(shí),通過(guò)s2、s3的過(guò)程中的平均速度分別為v2、v3,則v2:v3= 3:5 。
(3)A、B兩球均運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,若以B球?yàn)閰⒄瘴?,A球在豎直方向上做 勻速 (填“加速”“減速”或“勻速”)直線運(yùn)動(dòng)。先開(kāi)始下落的小球的速度為 0.49 m/s時(shí),后開(kāi)始下落的小球剛好開(kāi)始下落。
【答案】(1)A;(2)39.0;3:5;(3)勻速;0.49。
【解答】解:(1)由表格數(shù)據(jù)可知,單位時(shí)間內(nèi)A球運(yùn)動(dòng)的路程長(zhǎng),說(shuō)明A球的速度大,因此,先由靜止下落的是A球;
(2)由刻度尺示數(shù)可知,s5的長(zhǎng)度:
s5=9.90cm﹣6.00cm=3.90cm=39.0mm
由表格數(shù)據(jù)可知,A球運(yùn)動(dòng)距離:
s2=14.7mm,s3=24.5mm,
A球運(yùn)動(dòng)s2和s3所用的時(shí)間都是0.1s,
則===;
(3)由表格數(shù)據(jù)可知,單位時(shí)間內(nèi)A球運(yùn)動(dòng)的路程一直大于B球運(yùn)動(dòng)的路程,可知A球運(yùn)動(dòng)的更快,同一時(shí)刻兩者運(yùn)動(dòng)距離差比較情況如下圖所示,故以B球?yàn)閰⒄瘴?,A球做勻速直線運(yùn)動(dòng);
由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)A球運(yùn)動(dòng)圖上距離s1=4.9mm,實(shí)際距離為s1=4.9cm=0.049m;當(dāng)B球運(yùn)動(dòng)圖上距離s1=1.2mm時(shí),實(shí)際距離為s1=1.2cm=0.012m,
由s=可知,A、B球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
tA===0.1s,tB==≈0.05s,
則A球比B球先運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=tA﹣tB=0.1s﹣0.05s=0.05s,
A球從靜止下落0.05s后的速度為:
v=gt=9.8m/s2×0.05s=0.49m/s。
故答案為:(1)A;(2)39.0;3:5;(3)勻速;0.49。
37.(2023?廣元)某物理興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”。實(shí)驗(yàn)中,他們將小車從帶刻度(分度值為1cm)的斜面頂端A點(diǎn)靜止釋放,并同時(shí)按下電子停表開(kāi)始計(jì)時(shí),圖中圓圈內(nèi)顯示了小車位于A、B、C三點(diǎn)的時(shí)刻(數(shù)字分別表示“時(shí):分:秒”)。
(1)由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小車下滑過(guò)程中做 加速 運(yùn)動(dòng)(選填“減速”“勻速”或“加速”)。
(2)根據(jù)圖中信息,小車在下滑過(guò)程中BC段的平均速度大小是 50.0 cm/s。
(3)如果在A點(diǎn)時(shí),先釋放小車,后按下停表開(kāi)始計(jì)時(shí),B、C兩點(diǎn)都準(zhǔn)確計(jì)時(shí),則會(huì)使所測(cè)AB段的平均速度 偏大 (選填“偏大”“不變”或“偏小”)。
【答案】(1)加速;(2)50.0;(3)偏大。
【解答】解:(1)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理v=計(jì)算平均速度;
由圖可知AB段的路程為sAB=4.00dm=40.0cm,AB段的時(shí)間為tAB=2s,
AB段的平均速度為:vAB===20.0cm/s;
BC段的路程為sBC=6.00dm﹣1.00dm=5.00dm=50.0cm,BC段的時(shí)間為tBC=1s,
則BC段的平均速度為:vBC===50.0cm/s,
由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小車下滑過(guò)程中做加速運(yùn)動(dòng);
(3)如果在A點(diǎn)時(shí),先釋放小車,后按下停表開(kāi)始計(jì)時(shí),則計(jì)時(shí)晚了,時(shí)間變短,會(huì)使所測(cè)AB段的平均速度vAB偏大。
故答案為:(1)加速;(2)50.0;(3)偏大。
38.(2023?長(zhǎng)春)在“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
(1)測(cè)量平均速度的原理是 v= 。
(2)實(shí)驗(yàn)中,小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)小車通過(guò)AB段路程的時(shí)間過(guò)短,不便于測(cè)量時(shí)間,為了解決這一問(wèn)題,可以只將木塊向 右 適當(dāng)移動(dòng);也可以將小車倒置滑下,這是因?yàn)橛? 滑動(dòng)摩擦 代替滾動(dòng)可以增大摩擦。
(3)改進(jìn)后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)在表格中,計(jì)算出小車通過(guò)AC段路程的平均速度是 0.2 m/s。小車通過(guò)AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度 小 。
(4)小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,支持力對(duì)小車是否做功? 否 。
(5)小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端撞到金屬片會(huì)停下來(lái),說(shuō)明力可以改變物體的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 。
【答案】(1)v=;(2)右;滑動(dòng)摩擦;(3)0.2;?。唬?)否;(5)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【解答】解:(1)該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式v=進(jìn)行測(cè)量的;
(2)斜面的坡度越大,小車在斜面上滑下的速度越快,在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短,不便于測(cè)量時(shí)間,因此為了便于測(cè)量時(shí)間,應(yīng)將木塊向右適當(dāng)移動(dòng),使它保持較小的坡度;也可以將小車倒置滑下,這是因?yàn)橛没瑒?dòng)摩擦代替滾動(dòng)可以增大摩擦;
(3)路程sAC=0.90m,所用時(shí)間tAC=4.5s,
小車通過(guò)AC段路程的平均速度:
vAC===0.2m/s;
已知AB段路程與BC段路程相同,sAB=sBC=0.45m,
tBC=tAC﹣tAB=4.5s﹣3.2s=1.3s,
BC段平均速度:
vBC==≈0.35m/s,
已知,vAB=0.14m/s,則vAB<vBC,
(4)小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,支持力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離,所以支持力對(duì)小車不做功;
(5)小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端撞到金屬片會(huì)停下來(lái),小車由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
故答案為:(1)v=;(2)右;滑動(dòng)摩擦;(3)0.2;??;(4)否;(5)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
物質(zhì)
密度/(kg?m﹣3)
銅
8.9×103
鐵
7.9×103
鋁
2.7×103
零件質(zhì)量
m/g
量筒中水的體積
V1/cm3
量筒中水和零件的
總體積V2/cm3
零件體積
V/cm3
零件密度
ρ/(g?cm﹣3)
27
30
40
10
2.7
零件質(zhì)量
m/g
量筒中水的體積
V?/cm3
量筒中水和零件的
總體積V?/cm3
零件體積
V/cm3
零件密度
p/(g?cm?3)
27
30
40
10
2.7
s1/mm
s2/mm
s3/mm
s4/mm
A球(sA)
4.9
14.7
24.5
34.3
B球(sB)
1.2
9.8
19.6
29.4
sA﹣sB
3.7
4.9
4.9
4.9
路程
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
平均速度
sAB=0.45m
tAB=3.2s
vAB=0.14m/s
sAC=0.90m
tAC=4.5s
vAC=
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