一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)
1.“五一节”期间,李老师去重庆矿石公园游玩时拾到了一块具有吸水性的小矿石(ρ石ρ水)并带回了学校,同学们对这块小矿石很好奇,于是李老师提议大家用学过的物理知识来测量它的密度。老师为同学们提供了以下器材:天平(含砝码)、量筒、细线、水、烧杯等。
(1)方案一:小方同学利用天平和量筒来测量小矿石的密度,主要实验步骤如下:
①调节天平时,先将天平置于_____桌面上,把游码移到称量标尺左端零刻度线处,指
针静止时的位置如图甲所示。此时应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直
到天平平衡;
②将小矿石放在左盘,向右盘加减砝码,直至天平再次平衡时,右盘中所加砝码以及游
码位置如图乙所示,由此可知,小矿石的质量m为_____g;
③在量筒中倒入适量的水,然后用细线拴住小矿石缓慢浸没入水中,放入小矿石前、后
水面如图丙所示,由此可知,小矿石的体积为_____cm3;
④该小矿石的密度为_____kgm3;
(2)方案二:小东同学在小方同学的实验基础上,利用图丁所示的实验器材,按以下的步
骤也测出了这块小矿石的密度。
①将烧杯中装入适量的水,用天平测出杯和水的总质量为m1;②将量筒中已浸没足够长时间的矿石提出,迅速将矿石表面的水擦去并浸没在图丁的水
中(石块未接触烧杯底且水未溢出),天平平衡时示数为m2;③矿石密度的表达式ρ石=_____(用m,m1,m2及水的密度ρ水表示);(3)不计细线的影响,上述两种测量方案中,误差相对较小的是方案_____(选填“一”
或“二”)。若用另外一种方案,则密度的测量值跟准确值相比会偏_____(选填“大”或
“小”)。
【答案】水平左391526103
【解析】
m水m2m1
二大
【详解】
112调节天平时,先将天平置于水平桌面上;从图甲可以看到,指针往右偏,说明右端
较重,此时应将平衡螺母向左调节,直到天平平衡。
f3从图乙可以看到,小矿石的质量是
m35g4g39g
4从图丙可以看到,小矿石的体积是
5该小矿石的密度是
V45mL30mL15mL15cm3
mV
39g15cm3
26gcm3
26103kgm3
26由题意可知,当矿石放入烧杯后排开水的质量是
m排m2m1
所以排开水的体积是
V排
m2m1水
矿石完全浸没,所以V矿石V排,矿石的密度是
石
mV石
m水m2m1
378在方案一,把矿石放入量筒内水中时,因为矿石吸水,所以导致测量出的矿石的体
积偏小,根据m可知,计算出的矿石密度偏大,方案二中矿石在水中浸泡过,不再有V
此种情况,r