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【备考2022】2021中考物理真题分类汇编 物质的属性 实验题(含解析)
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这是一份【备考2022】2021中考物理真题分类汇编 物质的属性 实验题(含解析),共83页。试卷主要包含了测量液体的密度,小明通过实验测量金属块的密度,小明做“测量色拉油密度”的实验等内容,欢迎下载使用。
【备考2022】2021中考物理真题分类汇编 物质的属性 实验题(含解析 54题)
1.(2022•广东)4月体育中考训练结束后,同学们一般会接半杯冷水和半杯热水混合成温水来饮用。一天,小明和小华在同一饮水机上接水饮用时,小明的嘴被烫了。小华很纳闷:为什么同样是半杯冷水和半杯热水混合,我的水不烫嘴,而小明的水却烫嘴呢?为此他们成立了研究小组,展开了相关的探究活动。
(1)小明重复刚才的过程,接满一杯水。针对烫嘴现象,应该用温度计测量杯中 (选填“A”、“B”或“C”)区域水的温度。
(2)研究小组猜想了发生烫嘴现象的可能因素:①不同材料的水杯②同学排队接水的先后次序③接冷、热水的先后顺序,并进行了初步的探究。实验记录如表:
影响因素
不同材料的水杯
同学排队接水的先后次序
接冷、热水先后顺序
温度变化
变化不大
变化不大
变化明显
通过表格分析,“不同材料的水杯” (选填“是”或“不是”)影响水温的主要因素。
(3)研究小组完成实验后对“冷、热水混合产生不同现象的原因”进行了更深入的讨论。他们查阅资料知道:温度高于4℃时,水的密度随温度升高而减小。所以将半杯热水刚倒入半杯冷水中时,相当于 。
A.石块在水中的下沉过程
B.木块漂在水面上的漂浮状态
C.鸡蛋在适度浓盐水中呈现的悬浮状态
(4)通过上面的研究,为了防止烫嘴,应先接 (选填“冷水”或“热水”)。
2.(2021•陕西)学校在科技节活动中举办了“纸桥大赛”,小明和同学们惊讶地发现,一张纸虽然轻薄,却可承受很大的力,于是他们想探究一张纸能承受的压力和结构的关系.同学们把普通的A4打印纸剪成大小相等的四部分(如图1),分别做成单层棱数不同的正多棱柱进行以下探究。
(1)如图2,将纸张分别沿较长的边和较短的边折成正三棱柱、四棱柱、六棱柱和八棱柱。
(2)如图3,将棱柱放在水平桌面上,把圆形小桶轻轻放在棱柱上,静止时小桶对棱柱的压力大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小桶受到的重力。
(3)为了使棱柱受力均匀,放置时应将小桶的中轴线与棱柱的中轴线 ,缓缓向小桶中加水至棱柱变形,用电子秤测量出此时小桶和水的总质量M。
(4)换用不同的棱柱,重复步骤(3).实验数据记录如表。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
多棱柱的高度/cm
10.55
14.85
多棱柱的棱数
三
四
六
八
三
四
六
八
小桶和水的总质量M/g
514
924
1090
2174
665
984
1471
2715
(5)实验中通过比较 ,来判断棱柱能承受的最大压力。
(6)分析比较实验序号1和5、2和6、3和7、4和8四组数据,可以初步得到:用本实验所用的纸张折成多棱柱,棱数相同时,高度较高的能够承受的压力较 。
(7)分析比较实验序号 的数据,可得出结论:用相同的纸张折成高度相同的多棱柱,棱数越多,能承受的压力越大.进一步推理分析可知 柱体所能承受的压力最大,如南极泰山科考站主楼的外形就是这种形状。
(8)实验中未采用向小桶中加钩码而采用加水的方法改变压力,是因为水具有流动性能使棱柱受力均匀,除此之外,从获取测量数据的角度分析,加水还具有的优点是 。
3.(2021•鄂尔多斯)小明和小苏选取大小不同的两块工艺石进行密度测量;
(1)小明进行了如下操作:
①天平放在水平台上,游码归零,发现指针位置如图甲,平衡螺母应向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
②正确测量小块工艺石的质量和体积,如图乙,则该工艺石的质量为 g,密度为 kg/m3。
(2)小苏的设计方案如下:(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
①用弹簧测力计测量大块工艺石的重力,如图丙;
②将此工艺石浸没在水中,如图丁;
③则此工艺石浸没时浮力为 N,体积为 m3,由此可进一步求出此工艺石的密度;
④小苏又将此工艺石浸没在某未知液体中,此时弹簧测力计示数为1.8N,则该液体密度为 kg/m3。
4.(2021•青岛)测量液体的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,如图甲所示,接下来应进行的操作是 ,再调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)调节好天平后,按照如下步骤进行实验。
①用天平测出烧杯和液体的总质量为m1=101g;
②将烧杯中的一部分液体倒入量筒中,测出体积为V,如图乙所示,则V= cm3;
③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为m2,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则m2= g;
④计算出液体的密度ρ= kg/m3。
5.(2021•兴安盟)为预防新冠肺炎,某同学用密度为0.8g/cm3的纯酒精配制浓度为75%的酒精。他查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度为0.87g/cm3,为检验自己配制的酒精是否合格,进行了如下实验和分析:
(1)将天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻线处,调节横梁在水平位置平衡。将适量配制的酒精倒入烧杯中,测量烧杯和酒精的总质量。他将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图甲所示,接下来他应该 ,直至横梁恢复平衡;
(2)测出烧杯和酒精的总质量为98g后,将烧杯中的一部分酒精倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中酒精的体积为 cm3;
(3)再测量烧杯和剩余酒精的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余酒精的总质量为 g;
(4)该同学配制的酒精密度为 g/cm3。为符合要求,他应该向已配制的酒精中添加适量的 (选填“纯酒精”或“水”)。
6.(2021•淮安)小明通过实验测量金属块的密度。
(1)使用天平和量筒时,应将其放在 台面上。
(2)用调好的天平测金属块的质量。天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则金属块的质量为 g。
(3)如图乙所示,金属块的体积为 cm3,计算出金属块的密度为 g/cm3。
(4)向量筒中放入金属块时,若操作不当使水溅出,将导致密度测量值 (填“偏大”或“偏小”)。
7.(2021•德州)小强同学在做测量小石块密度的实验中,操作如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,此时指针如图甲所示,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁平衡。
(2)用调节好的天平测小石块的质量,小强在加减砝码时添加最小砝码后,指针所指位置如图甲所示,接下来的操作是: (填字母序号)
A.将横梁上的平衡螺母向左调
B.将处在零刻度位置的游码向右移
C.取出最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调
D.取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移
(3)按照正确的实验步骤操作后,用天平测得小石块的质量如图乙所示,小石块的质量为 g;用量筒测得小石块的体积如图丙所示,小石块的体积为 cm3,由此可算出小石块的密度为 kg/m3。
(4)若他先测小石块体积,再测小石块的质量,则测得的密度 真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
8.(2021•南通)篮球运动员传球时,篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中,小明觉得好奇:篮球击地面后,反弹方向与哪些因素有关呢?与同学讨论后,他们觉得可以用弹性小球代替篮球,对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究,并提出了三种猜想。
猜想1:与小球撞击地面前是否旋转有关;
猜想2:与小球撞击地面时的入射方向有关;
猜想3:与地面的粗糙程度有关。
(1)对于猜想1,联想到旋转的乒乓球打到球台后,反弹的路线发生明显变化,由此判断猜想1是 的。
(2)为验证猜想2和3,同学们设计了如图甲所示的装置,每次都让弹性小球从压缩了相同长度的弹簧的下端,由静止弹出并撞击地面,分别改变地面的粗糙程度和小球的入射方向与地面的夹角α,测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,记录数据如表。
夹角α
20.0°
30.0°
45.0°
60.0°
70.0°
夹角β
玻璃地面
25.5°
34.7°
49.2°
63.5°
72.8°
木板地面
28.6°
37.3°
51.6°
65.4°
74.1°
水泥地面
30.9°
39.2°
53.9°
67.5°
76.6°
①对猜想2,分析数据可得β与α的定性关系是: ,说明该猜想是正确的。
②对猜想3,小虎认为:表中α一定时,各次测得的β不等,这是由测量误差引起的,所以猜想3是错误的。同学们不赞成小虎的观点,理由是 。
(3)用每隔130s曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片,如图乙所示。
①用毫米刻度尺测出图乙中小球在O、D两位置时球心间距为 cm;小球上标有“直径4cm”字样,请估测小球从O运动至D的平均速度为 m/s。
②小球是从图乙中的 (选填“A”、“B”或“C”)位置开始入射的。
(4)同学们分析:当α一定时,地面越光滑,β值与α越接近,由此推理,如果地面没有摩擦,则β与α应相等,请写出一个用此思想方法研究问题的实例 。
9.(2021•滨州)小滨为了鉴定奶奶珍藏的一件金属饰品是否用纯金制成,他利用天平、细线、量筒和水等器材测量饰品的密度。
(1)把天平放置在 桌面上,把游码放到标尺左端的 处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节,使天平横梁平衡。
(2)用天平测量出饰品的质量。天平平衡后,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,饰品的质量是 g。
(3)把饰品浸没在量筒水中前后的情况如图丙所示(忽略细线的体积),饰品的体积是 cm3。
(4)小滨通过所测数据计算出饰品的密度是 g/cm3,从而说明饰品 用纯金制成的(金的密度ρ金=19.3g/cm3)。
(5)小滨又尝试用阿基米德原理测量所购牛奶的密度,他把一个铝块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块在空气中时弹簧测力计的示数是F1;把铝块浸没在牛奶中时弹簧测力计的示数是F2。已知铝的密度为ρ铝,则牛奶的密度表达式ρ牛奶= (用F1、F2、ρ铝来表示)。
10.(2021•盐城)小明做“测量色拉油密度”的实验。
(1)将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端 后,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,此时应将横梁上的平衡螺母向 侧调节,使天平平衡。
(2)向烧杯中倒入适量的色拉油后,将其放在天平的 盘,天平平衡时,所加砝码和游码位置如图所示,烧杯和液体的总质量为 g;再将烧杯中部分色拉油倒入量筒中,量筒中液体的体积为40mL;最后用天平测出烧杯和烧杯中剩余液体的总质量为31g,色拉油的密度为 g/cm3。
(3)小明将烧杯中色拉油倒入量筒时,量筒壁上沾有较多液体,则他测得色拉油的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
11.(2021•凉山州)小花同学在安宁河边捡到一块漂亮的不溶于水也不吸水的小石块,她想测量这块小石头的密度,于是进行了如下的实验操作:
(1)小花同学将天平放在水平台上,天平横梁调节平衡后开始称量石块的质量,称量过程中进行了如图甲所示的操作,其中有一处操作错误的是 。
(2)改正错误后,小花同学重新进行测量。天平调节平衡后她将小石块放入天平的右盘,并通过在左盘增减砝码和移动游码使天平恢复平衡,砝码的质量和游码对应的刻度值如图乙所示,记录好数据后小花立即发现自己的操作是错误的,但是也可以通过这种测量方法正确计算出小石块的质量。你认为小石块的质量应该是 g。
(3)她发现小石块放不进量筒,改用如图丙所示的方法测量小石块的体积,步骤如下:
a.将小石块轻轻放入空烧杯中,往烧杯中加入适量的水,使小石块浸没,在水面达到的位置上做标记,然后取出小石块。
b.先往量筒中装入80mL的水,然后将量筒中的水慢慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒中剩余的水的体积如图所示,则小石块的体积为 cm3。
(4)计算出小石块的密度为 kg/m3。
12.(2021•锦州)小明同学从家里带了两块形状规则的小木块,到实验室测它们的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码拨到标尺左端零刻度线处,发现指针偏向分度盘中线的左侧。应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁水平平衡。
(2)用天平测木块质量,平衡时砝码、游码如图甲所示。木块质量为 g。
(3)在量筒中装适量的水如图乙所示,将木块用细针压没在量筒的水中,液面与46mL刻度线相平,则木块密度为 kg/m3。
(4)若考虑到木块吸水,以上方法所测木块密度值偏 (选填“大”或“小”)。
(5)小明换用不同的方法测另一个木块的密度,请帮助他把实验步骤补充完整。
①用弹簧测力计测出木块的重力,示数为F1;
②把一石块系在木块下,用测力计吊着木块和石块, 静止时测力计的示数为F2;
③把挂在测力计下的木块和石块浸没在水中(如图丙)。静止时测力计示数为F3;
④木块密度表达式:ρ木= (用ρ水和测得的物理量表示,不考虑木块吸水)。
13.(2021•阜新)小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。
(1)实验原理是 。
(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作:
①测出空烧杯质量为29.2g;
②测出烧杯和盐水总质量;其数值如图甲所示为 g;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水体积如图乙所示,则盐水的密度ρ= kg/m3,此实验方法测出盐水的密度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小明在学习浮力相关知识后,认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材,同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作:
①将小石块用细线系好,挂在弹簧测力计下端,记下弹簧测力计示数G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块,浸没在水中,记下弹簧测力计示数F1;
③取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块 ,记下弹簧测力计示数为F2;
④盐水密度表达式ρ盐水= 。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水)
14.(2021•朝阳)利用图中器材测量石块和酱油的密度。
(1)使用调节好的天平测量石块质量,天平平衡时,如图1中甲所示,则石块的质量是 g。
(2)将石块浸没在有水的量筒中,如图1中乙所示,则石块的密度为 kg/m3。
(3)如图2所示,把重为G的石块挂在弹簧测力计下,将石块分别浸没在水和酱油中,石块没有碰到容器底和容器壁,测力计的示数分别为F1和F2,则石块在水中所受浮力的表达式为F水浮= ,酱油密度的表达式ρ酱油= (以上两空均用符号表示,忽略细线的质量和体积,水的密度用ρ水表示)。
(4)用图3所示的方法,测量石块的密度,则石块的密度表达式为ρ石= (用符号表示,水的密度用ρ水表示)。
15.(2021•广州)如图,小明将质量较小的物体P和质量较大的物体Q通过细绳相连,并挂在定滑轮上,发现Q下落会被P“拖慢”,对此小明猜想:“Q的质量和初始离地高度都一定时,P的质量越大,Q从静止开始下落到地面的平均速度越小。”请设计实验验证其猜想。
(1)除图所示的器材以外,还需要的实验器材有 。
(2)画出记录实验数据的表格。
(3)写出实验步骤(可用画图或文字表述)和判断小明猜想是否正确的依据。
16.(2021•丹东)小明利用天平和量筒测量石块的密度,进行如下测量:
(1)把天平放在水平台上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,为使天平横梁平衡应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)用天平测石块质量,当横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,则石块质量为 g;用量筒测出石块体积为6cm3,则石块密度为 kg/m3。
(3)小明猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度,于是他进行如下探究:(杠杆重力忽略不计)
①如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触),调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,则C点应该在B点的 (选填“左”或“右”)侧,用刻度尺测量OC的长度13。
③石块密度的表达式ρ= (选用字母ρ水、l1、l2、l3表示)。
④改变石块浸没在水杯中的深度(未与杯底、杯壁接触)对实验结果 (选填“有”或“没有”)影响。
17.(2021•大连)某同学为大连地质调查收集信息,要测量海边的沙子和岩石的密度。他在海边采集了足量的沙子和若干小块岩石,又到实验室找来托盘天平、量筒、细线进行实验。
(1)在调节天平平衡时,应将游码移到标尺 。
(2)该同学测量沙子的密度,实验步骤如下:
①用天平测量出空烧杯的质量是27g,将适量沙子装入烧杯中,用天平测量烧杯和沙子的总质量,测量结果如图所示,则烧杯和沙子的总质量为 g。
②将烧杯中的沙子全部倒入量筒,使沙面水平后,读出沙子的体积为15cm3。
③计算出沙子的密度为 g/cm3。
(3)该同学测出的沙子的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)组成沙子的沙粒的密度。
(4)使用上述器材测量小块岩石的密度,实验步骤如下:
①用天平测量一小块岩石的质量m。
②用量筒测量小块岩石的体积,请写出该步骤的简要操作: 。
③计算小块岩石的密度ρ。
18.(2021•盘锦)测量火山石的密度。
(1)将天平放到水平台上,调节天平在水平位置平衡,此时,天平是 杠杆。依据杠杆的平衡条件,调节平衡螺母是通过改变 使天平平衡。
(2)用天平测量火山石的质量,读数如图甲所示,则火山石的质量为 g。
(3)量筒内倒入适量的水,用细线系好火山石,缓慢放入水中,如图乙所示,火山石的密度为 g/cm3。
(4)考虑火山石有吸水性,测得的密度值比真实值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)为减小实验误差,在火山石放入量筒水中前,应 。
19.(2021•毕节市)小平同学在长江边捡到一块漂亮的鹅卵石,决定用天平和量筒测量鹅卵石的密度。
(1)他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1;
③根据密度的定义式,算出鹅卵石的密度ρ;
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2。
他应采用的操作顺序为 (选填下列选项前的字母)。
A.①②④③
B.①②③④
C.②③④①
D.②③①④
(2)根据图乙、图丙,计算出鹅卵石的密度为 g/cm3。
(3)若鹅卵石缺损后,它的密度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.(2021•宿迁)在探究活动中,小明利用天平和量筒测量液体的密度。
(1)将托盘天平放于水平台面上,并将游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,为了使指针对准分度盘的中央刻度线,此时应该将 向 调节。
(2)天平平衡后,将适量水倒入玻璃杯,放于天平左盘,使天平再次平衡时,右盘中砝码和标尺上游码位置如图乙所示,则玻璃杯和水总质量为 g。
(3)小明在液面位置作上标记,将玻璃杯中的水倒入量筒,如图丙所示,读出水的体积V= cm3。
(4)按小明的操作方法,测量出的水的体积比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)小明认为接下来不用量筒,也可测量液体密度,他将另一种液体倒入玻璃杯至标记处,并放于天平左盘,右盘中砝码质量不变,只将游码向右移动至示数改变了△m时,天平平衡,则这种液体的密度为 。(用已知量的字母V、△m、ρ水表示)
21.(2021•玉林)为确定某种金属块的密度,某实验小组进行了如下探究:
(1)调节天平平衡。将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘左侧,要使天平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调;
(2)用天平测量金属块的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则金属块的质量m为 g;
(3)用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒,液面达到的位置如图乙所示,再把金属块完全浸没在量筒的水中,水面升高,如图丙所示,则该金属块的体积V为 cm3;
(4)根据测量结果可知该金属块的密度为 kg/m3。
(5)若实验中不小心把量筒打碎了,某同学用烧杯代替量筒继续做实验,其探究步骤如下:
①往烧杯倒入适量的水,把一个质量为m0的金属块放入烧杯中,发现金属块沉入水中,如图丁所示,用油性笔记下此水面位置M;
②用天平测出烧杯、水和金属块的总质量m1;
③将金属块从水中取出,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M处,如图戊所示;
④用天平测出烧杯和水的总质量m2;
⑤已知水的密度为ρ,则金属块密度的表达式为: (请用m0、m1、m2和ρ符号表示)。
22.(2021•安顺)空气对运动物体有阻碍作用,这就是我们常说的空气阻力(f)。空气阻力的大小与哪些因素有关呢?根据生活经验发现:无风的环境中,人散步时几乎感受不到空气阻力,快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想:空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。
为了验证这一猜想,准备了如下器材:充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍照相功能的手机(该手机每隔相同时间对物体拍摄一次)。
如图甲所示以气球为研究对象,在气球下方用细线悬挂钩码,保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平,释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。(气球和钩码的运动情况相同,可将两者视为一个整体)
请回答下列问题:
(1)将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时,如何检验刻度尺是否竖直?写出你的办法: ;
(2)用不同质量的钩码进行实验,选取相同时间间隔的多张照片组合对比:第一次记录钩码位置如图乙所示,可判断钩码从位置 (填序号)开始匀速下落;增加钩码质量继续实验,再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知:在图 中,气球匀速下落的速度较大;
(3)若不考虑气球所受的浮力,气球和钩码匀速下落时,其重力和空气阻力是一对平衡力,于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重,便可推导阻力大小。由上述实验可得:气球运动的速度越大,受到的空气阻力 ;
(4)以上实验过程均没有考虑气球所受浮力,那么气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果是否产生影响? 请在答题卡虚线框中分别画出测量它们重力和匀速下落时的受力情况,并结合受力情况写出理由。 (不考虑空气对钩码的作用力)
23.(2021•襄阳)几个同学在玩荡秋千时,感到秋千往返摆动的时间是有规律的。于是对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出下列猜想:(1)可能与秋千的摆长l有关;(2)可能与人和秋千坐垫的总质量有关;(3)可能与秋千摆幅(摆动时人离开中心点B的最大距离)有关。于是进行了如图实验,将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,记录数据如表。
实验序号
摆长l/m
摆球质量/g
摆幅/m
摆球往返摆动一次的时间/s
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
请回答下列问题:
(1)实验序号3、4探究的是摆往返摆动一次的时间跟 (选填“摆长”“摆球质量”或“摆幅”)的关系;
(2)从本次实验可以得到的结论是:摆往返摆动一次的时间由 决定;
(3)本实验用到的科学研究方法是 ;
(4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了,要调准它,应将摆钟的摆长调 (选填“长”或“短”)。
24.(2021•恩施州)某同学从路边拾来小石块想测出它的密度。
(1)首先将天平放在水平桌面上,立即调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)将小石块放入左盘,加减砝码并调节天平平衡。如图所示,石块的质量m= g;
(3)在量筒内装入适量的水,记下示数V1,再将石块轻轻浸没在量筒里,记下示数V2,则石块密度表达式为ρ= (用所给字母表示);
(4)以上实验过程中,可能缺失的步骤是 ;
(5)重新正确操作并得出实验结果后,有同学发现使用的砝码生了锈,则这次测量值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
25.(2021•宁夏)某同学学习了密度知识后,对测量物质的密度产生了浓厚的兴趣。
(1)他利用天平和量筒测量土豆的密度。具体过程如下:
①用调好的天平测量土豆的质量,天平平衡时如图甲所示,则土豆的质量是 g。
②他用一个大烧杯自制溢水杯,将土豆缓慢浸没在大烧杯中,同时用小桶收集溢出的水,将小桶收集的水倒入量筒后如图乙所示,则土豆的密度为 kg/m3,测出的土豆密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。(结果保留2位小数)
(2)他想知道胡麻油的密度,于是找来了透明容器、普通玻璃杯A、适量的水、一瓶胡麻油、刻度尺、滴管、记号笔和一个面积为S粗细均匀的玻璃杯B。测量过程如下:
①在透明容器中加入适量的水,将A杯放入透明容器中如图甲所示。
②在B杯中加入适量的水,用刻度尺测量出水柱的高度h0,并标记水面位置如图乙所示。
③将B杯中适量的水倒入A杯中,用记号笔标记出A杯与水面相交的位置如图丙所示,并用刻度尺量出B杯中剩余水柱的高度h1;
④接下来他的操作是:
则胡麻油的密度表达式是:ρ= 。(用测量量和已知量的符号表示,已知水的密度为ρ水)
推导过程是: 。
26.(2021•铁岭)测量物质的密度。
(1)将天平放在水平台上,使游码归零。指针指在分度盘中线右侧,应向 (填“左”或“右”)侧调节天平的平衡螺母,使天平平衡。
(2)小明测量石块密度的过程:
①在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为54cm3。
②如图甲所示,用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中,读出水面对应的刻度为 cm3。
③用天平测出石块质量如图乙所示。
计算出石块的密度为 g/cm3。小明发现按照上面的实验顺序会使测量的石块密度偏 ,合理的排序应为 (填序号)。
(3)小明测量家中一个蜡块的密度,他用一个梯形桶和一个圆柱形薄壁玻璃杯、水、油和刻度尺完成了测量(已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度)。
①如图丙在梯形桶中加入适量的 (填“水”或“油”),在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体,将其放入桶中漂浮。用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h1,玻璃杯浸入桶中液体的深度为h2;
②将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h3,玻璃杯浸入桶中液体的深度为h4;
③蜡块密度的表达式为:ρ蜡= (水的密度为ρ水)。
27.(2021•营口)探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度,具体实验操作如下:
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,要使天平平衡,应向 调节平衡螺母。
(2)把金属块放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置,天平平衡后,右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示,金属块的质量是 g。
(3)在量筒中加入20mL水,读数时视线应与凹液面底部 ,将金属块轻轻放入量筒中,如图丙所示,则金属块的体积是 cm3。
(4)金属块的密度是 kg/m3。
(5)实验时,若将(2)、(3)两个步骤顺序对调,这种方法测出的金属块的密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
(6)小强同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计,用这个简易密度计测量某液体的密度,实验步骤如下:(ρ水=1.0×103kg/m3)
①用刻度尺测出密度计的长度是10cm;
②将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是4cm;
③将密度计从水中取出并擦干,然后放入盛有被测液体的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是2cm;
④被测液体的密度是 g/cm3。
28.(2021•辽阳)小宇在测浓盐水的密度时进行如下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的左侧,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)天平调平后小宇进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②用天平测烧杯和浓盐水的总质量,盘中砝码及游码的位置如图甲所示,烧杯和浓盐水的总质量为 g;
③将浓盐水倒入量筒中,液面的位置如图乙所示,为 mL。为减小误差,以上操作合理的顺序是 (填序号)。
(3)浓盐水的密度为 g/cm3。
(4)小宇又想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为ρ0)及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度:
①用天平测出 (填“萝卜”或“杯和浓盐水”)的质量为m1;
②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图丙,用记号笔记下液面在萝卜上的位置;
③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为m2。萝卜密度的表达式为ρ= (用所给字母表示)。
29.小梦在初三总复习时认识到,水吸收的热量可以定量测量了,于是她想重新设计一个实验证明,水吸收热量的多少与水升高的温度有关。如图是小梦已经设计好的电路,其中保温杯中装有质量一定的水、阻值为5Ω的电阻丝R和数字温度计的测温探头,请利用该电路及秒表,帮助小梦完成实验设计。请你写出主要实验步骤,画出实验数据记录表。
30.(2021•荆州)实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
(1)天平调平衡后,将适量的牛奶倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和牛奶的总质量,通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图甲所示,接下来他应该 (选填序号);
A.向左调节平衡螺母
B.移动游码
C.取下最小的砝码后移动游码
(2)测出烧杯和牛奶的总质量为116g后,将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒,液面位置如图乙所示,则量筒中牛奶的体积为 cm3;
(3)测量烧杯和剩余牛奶的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余牛奶的总质量为 g;
(4)小明测量的牛奶密度为 kg/m3;
(5)在向量筒倒入牛奶时,如果不慎有牛奶溅出,则测出的牛奶密度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
31.(2021•福建)科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度,具体做法如下:
(1)用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1,天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,m1= g。
(2)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1为300mL,将上述种子放入量筒中,种子全部沉入水中,如图乙所示,此时水和种子的总体积V2= mL。
(3)种子的密度ρ= g/cm3,与真实值相比ρ偏 ,理由是 。
(4)小华经过反思后改进了实验方案:将量筒中种子倒出,用纸巾吸干种子表面的水后,再次测得种子总质量为m2,则种子密度ρ′= 。(用ρ水和测得的物理量符号表示)
32.(2021•吉林)小明想利用天平测量木块的密度(不考虑木块吸水),如图所示,实验方法如下:
(1)测量前,在调节天平平衡时,发现指针位置如图甲所示,应向 端调节平衡螺母,使天平横梁平衡,然后利用调好的天平测出木块的质量为18g。
(2)如图乙所示,在杯子中倒入适量的水,测出杯子和水的总质量为 g。
(3)如图丙所示,将一个金属块放在木块上,一起放入杯子中,使木块恰好浸没在水中,测出此时的总质量为132g,木块受到的浮力为 N,木块的密度为 g/cm3。(g取10N/kg)
33.(2021•贺州)贺州市很多市民喜欢收藏奇石,为了测量某种形状不规则的奇石的密度,小明与兴趣小组的同学在老师指导下进行如图所示的实验:
(1)把天平放在水平桌面上,将 移至标尺左端零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)甲图出现的错误是 。
(3)在测量奇石质量时,小明依次将砝码放在天平的右盘,当他在右盘内加入最小的5g砝码时,发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧,则他接下来应该进行的操作是 。
(4)乙图是正确测量奇石质量得到的结果,其读数是 g。
(5)根据丙图量筒两次的读数,可得奇石的体积是 cm3。
(6)计算出奇石的密度是 g/cm3。如果小明先测奇石的体积再测其质量,会导致实验结果 (选填“偏小”或“偏大”)。
34.(2021•攀枝花)攀枝花红格脐橙汁多味甜,声名远播。小军设计如下实验测量橙瓣的密度。
(1)他将天平放在水平桌面上,调节天平平衡,然后将一个橙瓣放入天平左盘中,在右盘中加入砝码,发现指针稍微偏向分度盘左侧,他可以调节 (选填“游码”或“平衡螺母”),使指针指向分度盘中央刻度线,如图甲所示,橙瓣质量为 g。
(2)他将该橙瓣放入装有30mL水的量筒中,水面上升到图乙所示的位置,则该橙瓣的密度为 kg/m3。
(3)他对实验进行误差分析,觉得测体积误差太大。他设计了下列解决方案,其中合理的是 (填字母)。
A.换量程更大的量筒测量
B.测多个橙瓣的总质量和总体积
C.换分度值更大的量筒测量
35.(2021•绥化)小明发现橙子在水中下沉,他用实验测量它的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,调节 直到指针指在分度盘中线处。
(2)用调节好的天平称橙子的质量,当天平重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则橙子的质量是 g。利用排水法测出橙子体积是150cm3,则橙子的密度为 g/cm3。
(3)做完实验整理器材时,小明发现天平上的砝码有一个生锈了,这会导致测量的质量 。(选填“偏大”或“偏小”)
(4)小明换了一种测量方法,在薄壁透明小水槽中注入适量的水,将其置于水平桌面上。让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为h;再将橙子放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水深为h1;最后将橙子取出放入水槽中,烧杯仍漂浮在水面上,橙子沉底后,浸没在水中,测出水深为h2,由此可求出橙子密度ρ橙= (用字母表示)。(整个过程中水没有溢出,且橙子不吸水)
36.(2021•内蒙古)某同学利用弹簧测力计、刻度尺和杠杆等器材测量长方体实心金属块的密度。
(1)挂金属块前,杠杆左端下沉,应将右侧的平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆调平后,在A点用轻绳悬挂金属块,B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,如图甲所示。此时弹簧测力计示数为2.5N,金属块质量为 kg。(g取10N/kg)
(3)已知金属块底面积为30cm2,高度如图乙所示。金属块高度为 cm,金属块密度为 kg/m3。
(4)改变金属块和弹簧测力计的位置,进行多次实验,其目的是 。
(5)在某次测量过程中,不慎沿斜下方拉弹簧测力计,由此次数据得出的金属块密度值比实际密度 。
37.(2021•北京)小敏用托盘天平和量筒测量金属块的密度。她在调节天平时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,为使天平横梁水平平衡,她应将平衡螺母向 移动。天平平衡后,用天平测出金属块的质量为27g。然后,小敏将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为 cm3。该金属块的密度为 g/cm3,根据下表中数据可判断组成该金属块的物质可能是 。
物质
密度/(kg•m﹣3)
银
10.5×103
钢
8.5×103
铁
7.9×103
铝
2.7×103
38.(2021•青海)下列是“用托盘天平和量筒探究小石块密度”的实验,请完成以下实验步骤:
(1)把天平放在 桌面上,将游码移至标尺 零刻度线处,调节平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)把待测小石块放在天平的 盘中,往 盘中加减 并移动游码直至天平横梁平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,则该小石块的质量是 g。
(3)用细铜丝代替细线系好小石块,将其浸没在量筒的水中,如图乙所示。小石块的体积为 cm3.由公式 可求出该小石块的密度为 kg/m3,这样测出小石块的密度值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
39.(2021•临沂)2021年初夏,我市部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的大樱桃喜获丰收。小明想知道大樱桃的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。
(1)把天平放在水平桌面上,先将 后,再调节天平横梁平衡。
(2)测量大樱桃的质量时,将最小为5g的砝码放在天平右盘中后,分度盘指针如图甲所示,此时应 ,使横梁平衡。横梁平衡后,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则大樱桃的质量为 g。
(3)用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中。水面上升到如图丙所示位置,接着将大樱桃提出后,量筒中的水面下降至60mL刻度线处,则大樱桃的体积为 cm3,大樱桃的密度为 kg/m3。
(4)小明所测大樱桃的密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
40.(2021•扬州)学校开展“我为节能献一计”活动,小明想探究影响电热水壶电热转化效率的因素。他提出两点猜想,猜想1:与电热水壶的功率有关;猜想2:与被加热的水的质量有关。于是在家中进行实验探究。
(1)关于电热水壶消耗电能的测量,小明提出用电能表直接测量;因为家中只有一只电能表,小亮提出用秒表测出烧水时间,再用额定功率与时间的乘积求得。正确的测量方法是 的方法。
(2)为了探究猜想1,应该保持① 一定,选用功率不同的电热水壶,进行实验。为了探究猜想2,小明设计了2个方案:
A方案:用一个电热水壶先后三次加热不同质量的水,直至烧开。
B方案:找三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水,直至烧开。
小亮认为A方案可行,但实验时要注意② 。
你认为B方案是否可行?并说明理由③ 。
(3)按照正确的方案进行实验,数据如下表:
实验
次数
电热水壶的功率/W
水的质量/kg
水的初温/℃
水的末温/℃
消耗的电能
/×105J
水吸收的热量/×105J
电热转化效率η/%
1
800
1
25
99
3.731
3.108
83.3
2
800
0.6
25.5
99.5
2.285
1.865
81.6
3
800
0.3
25
99
1.171
0.932
79.6
4
1000
1
24
99
3.604
3.150
87.4
5
1200
1
24.5
99
3.354
3.129
93.3
第1、2、3组数据表明:电热水壶的功率相同,水的质量越大,电热转化效率越 。第1、4、5组数据表明: 。
(4)结合以上结论,请你对电热水壶的使用提出一点建议: 。
41.(2021•枣庄)在综合实践活动中,物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制作了美味豆浆,为测量豆浆的密度,他们从实验室借来相关实验器材进行了如下实验设计和实验操作。
(1)将天平放在水平桌面上,指针静止时如图所示。要使天平水平平衡:首先将游码移到标尺左端的 处,再向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到指针指在 为止。
(2)兴趣小组的同学们分别设计的实验方案如下:
方案一:
①用天平测出空烧杯的质量m1,
②在烧杯中倒入适量的被测豆浆,测出它们的总质量m,
③将烧杯中的豆浆倒入量筒中,读出豆浆的体积V,
④利用密度公式计算出豆浆的密度。
方案二:
①在烧杯中倒入适量的被测豆浆,测出它们的总质量m,
②将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中,读出豆浆的体积V,
③测出烧杯和杯中剩余豆浆的质量m1,
④利用密度公式计算出豆浆的密度。
方案三:
①在量筒中倒入适量的被测豆浆,读出豆浆的体积V,
②用天平测出空烧杯的质量m1,
③将量筒中的豆浆倒入烧杯,测出总质量m,
④利用密度公式计算出豆浆的密度。
(3)分析以上三种方案,请写出你认为合理设计方案中豆浆的密度表达式ρ豆浆= ;你再任选其中一个不合理的设计方案,并分析不合理设计方案的原因:如方案 ,是由于在测量豆浆的 时会产生较大的误差,使得计算出的豆浆密度值偏 。
42.(2021•广西)学习了密度知识后,小华用天平和量筒测量食用油的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺 端零刻度线处,发现指针指在分度盘右侧,此时应将平衡螺母向 端调节,使横梁平衡。
(2)称出空烧杯的质量为28g,将适量的食用油倒入烧杯,称出烧杯和食用油的总质量如图1甲所示,则烧杯中食用油的质量为 g,接着,将烧杯中的食用油倒入量筒中,示数如图1乙所示,则食用油的密度为 g/cm3。
(3)本次实验测得食用油的密度 (选填“偏大”或“偏小”),主要原因是 。
(4)小华查阅资料和深入思考后,找到了测量液体密度更精确简便的方法,操作如下:
①如图2甲、乙所示,把适量待测液体和水分别倒入两容器中并置于两电子秤上,再将两电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零);
②将系好细线的小物块(不吸收液体)缓慢浸没到待测液体中保持静止(未触底),液体未溢出,如图2丙所示,记下电子秤的示数m1;
③将小物块取出,擦干后再缓慢浸没到水中保持静止(未触底),水未溢出,如图2丁所示,记下电子秤的示数m2;
④则该液体密度的表达式ρ= 。(已知水的密度为ρ水)
43.(2021•山西)生活中常用的合金是一种复合材料,复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用,使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。
合金
基体材料
增强材料
特性
应用
黄铜
铜
锌
易加工
仪表
青铜
铜
锡
耐磨
齿轮
现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线,请你添加合适的器材,设计一个实验方案,比较黄铜和青铜的导电性哪个强?
(1)实验器材: 。
(2)实验步骤: 。
(3)实验结论: 。
44.(2021•山西)小伟在地质公园进行研学活动时,捡到一块形状不规则的小矿石。他想知道小矿石的密度,设计如下实验方案:
(1)实验时,应将天平放在 台上。图甲是小伟在调节天平时的情景,请你指出他在操作上的错误之处 。
(2)纠正上述错误后,小伟用调好的天平测小矿石的质量。当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平横梁水平平衡,则小矿石的质量为 g。
(3)在量筒内先倒入适量的水,然后将小矿石放入量筒中,如图丙所示,则小矿石的体积是 cm3,小矿石的密度是 kg/m3。
(4)小伟将小矿石放入量筒中时,在量筒壁上溅了几滴水,所测的矿石密度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
45.(2021•河北)小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。(ρ水已知)
(1)小明的实验过程如下:
①将天平放置于水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,天平上指针的位置如图所示,下一步的操作是 。
②用调节好的天平测出小石块的质量为m;
③往量筒中倒入适量的水,读出水面对应的刻度值为V1;
④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中,读出水面对应的刻度值为V2;
⑤小石块的密度:ρ石= 。
(2)小红的实验过程如下:
①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下,测出小石块重为G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块 在水中,读出弹簧测力计示数为F;
③小石块的密度:ρ石= 。
(3)对小明和小红的实验进行分析与论证,可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。为了使测量结果更准确,可以在完成小明的实验步骤②后,将 ,再继续进行实验。
46.(2021•十堰)(1)如图甲所示,小明测量物体的长度为 cm;
(2)小刚在“测量小石块的密度”的实验中,先用天平称出小石块质量,天平平衡时右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,再用量筒测量小石块的体积如图丙所示,则该小石块的质量 g,密度为 kg/m3。
47.(2021•达州)课外兴趣小组在“测量某液体密度”的实验中,实验步骤如下:
(1)如图甲所示,把天平放在水平台上,发现天平水平平衡时游码未归零,将游码归零后,为使天平水平平衡,应向 (选填“左”“右”)调节平衡螺母。
(2)调节水平平衡后,进行以下实验操作:
①测得空烧杯的质量m0=33.4g;
②向烧杯中倒入适量待测液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m1,如图乙所示m1= g;
③将液体全部倒入量筒中,测出液体体积V,如图丙所示V= cm3;
④待测液体的密度ρ= kg/m3。
(3)实验结束后,爱思考的小敏指出,以上实验过程中,烧杯中会残留部分液体导致所测密度 (选填“偏小”“偏大”“不变”),于是她提出另一种测量液体密度的方案。实验器材有弹簧测力计、细线、金属块(不吸水、不沾水)、两个烧杯、足量的水和待测液体。简要步骤如下:
①分别往两个烧杯中倒入适量的水和待测液体;
②将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1;
③将金属块浸没在水中(未接触烧杯底和烧杯壁),静止时测力计示数记为F2;
④将金属块浸没在待测液体中(未接触烧杯底和烧杯壁),静止时测力计示数记为F3;
⑤待测液体的密度ρ液= (用ρ水及测得的物理量表示)。
48.(2021•南京)小明利用天平、量筒、烧杯和电子秤等器材测量盐水和鸭蛋的密度。
(1)用天平测量物体质量时,添加砝码过程中, (选填“能”或“不能”)调节平衡螺母。
(2)测量盐水密度时,有以下四个步骤:
①向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量;
②将烧杯中盐水倒入量筒(烧杯内有残留),测出盐水体积;
③……;
④算出盐水密度,为使测量结果更准确,步骤③的操作是 (选填“直接”或“擦干残留盐水后”)测量烧杯质量。
(3)测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示:
图中电子秤显示的四个数据,若没有“131.0g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度?请在横线上作答。要求:
①若能,请写出鸭蛋的密度值;②若不能,请说明理由。
答: 。
49.(2021•宁波)水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?
【提出猜想】
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
【查阅资料和思考】
如图甲所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系,由于v无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
【实验步骤】
①将容器置于木块上,如图乙所示。
②堵住三个小孔,往容器中加入适量的水记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块,重复步骤①~③。
【实验数据及分析】
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小孔
a
b
c
a
b
c
a
b
c
h/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
H/cm
30
20
10
40
30
20
50
40
30
s/cm
35
41
35
40
49
50
45
58
59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 (填“增大”或“减小”)。
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为 的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与 有关。
50.(2021•新疆)在测量水和酒精混合液的密度的实验中,将22mL水全部倒入盛有20mL酒精的烧杯中,充分混合后,用天平测出烧杯和混合液的总质量如图甲所示,接着将烧杯中的混合液全部倒入量筒中,体积如图乙所示,然后用天平测出空烧杯的质量为24g。
(1)水和酒精混合后总体积减小,说明分子之间存在 。
(2)用天平测物体的质量时,应在天平 (填“左”或“右”)盘中加减砝码;由图甲可知烧杯和混合液的总质量为 g。
(3)该实验测得水和酒精混合液的密度为 g/cm3。
51.(2021•温州)离瘪塑料袋的袋口一定距离向袋内吹气,塑料袋会鼓起(如图甲),小明认为塑料袋中的气体都由口中吹出。为了验证猜想,他用瘪塑料袋做了如下实验:
①取口径相同、长度分别为30厘米、60厘米、90厘米的瘪塑料袋各两个,分别标为A1、A2,B1、B2和C1、C2。
②微微张开塑料袋A1的袋口,将袋口紧贴嘴(如图乙),将口中的气体一次性吹入袋中,直至人不能吹气时迅速扎紧袋口,塑料袋呈筒状(如图丙),过程中保证不漏气。用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
③微微张开塑料袋A2的袋口,将袋口距嘴10厘米,向袋内快速吹一口气,然后迅速扎紧袋口,用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
④换用塑料袋B1、B2和C1、C2,重复步骤②和③。获得结果如表所示。
吹气方式
实验组别
第1组
第2组
第3组
嘴贴袋口吹气
A1中充满气体
B1中气体体积约占容积的12
C1中气体体积约占容积的13
嘴距袋口10厘米吹气
A2中充满气体
B2中充满气体
C2中充满气体
(1)根据实验结果,可以否定小明猜想的实验组别是 。
(2)实验中,塑料袋C1中的气体并未充满,如何用刻度尺粗略测量并估算袋中气体体积在C1容积中的占比? 。
(3)说明“嘴距袋口10厘米吹气,能使塑料袋充满气体”的原因: 。
52.(2021•重庆)“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图1所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法来测量模型的密度。
(1)小张把天平放在水平台上,将游码拨到 ,此时指针偏向分度标尺中线的左侧,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)调好后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图2甲所示,则模型的质量为 g。
(3)小张又进行了如图2乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g。
②用细线拴住模型并 在水中(水未溢出),在水面处做标记。
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 处,量筒中的水位如图2丙所示。
(4)旁边的小敏发现取出的模型沾了水,不能采用量筒的数据,于是测出图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 g/cm3。
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为 cm3,小敏计算出的密度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
53.(2021•连云港)在学习“流体压强与流速关系”后,同学们知道了当气流吹向机翼时,飞机会获得升力,并且在相同条件下,气体的流速越大,飞机获得的升力也越大。为了探究飞机获得的升力与其他因素的关系,研究人员利用3D打印机制作出大小不同的纸机翼模型进行风洞模拟实验,如图甲所示。用传感器测量相关数据,进行分析研究。
(1)研究人员利用控制变量法探究飞机获得的升力与机翼投影面积的关系时,实验数据如表所示。
①分析数据,你得出的初步结论是 。
②此实验选用三组不同的风速分别进行是为了 。
机翼投影面积S/m2
风速为v1时飞机获得的升力F1/N
风速为v2时飞机获得的升力F2/N
风速为v3时飞机获得的升力F3/N
0.01331
0.032
0.027
0.023
0.00998
0.023
0.021
0.017
0.00665
0.015
0.013
0.011
(2)通过上述信息分析可知:v1 v2(选填“大于”或“小于”)。
(3)研究人员又探究了飞机获得的升力F与迎角α的关系,根据实验数据绘制的图像如图乙所示。分析图像,你得出的结论是 。
54.(2021•牡丹江)在湄江地质公园进行课外活动时,小明捡到一块形状怪异的小化石,为测量小化石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案:
(1)用天平称出小化石的质量。天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小化石的质量为 g。
(2)用量筒和水测量小化石体积,“先往量筒中倒入适量的水”,其中“适量”的确切含义是:
① ;②小化石和水的总体积不能超过量筒量程。
(3)小化石放入量筒前后的情况,如图乙所示(忽略细线的体积),小化石的密度是 g/cm3。
(4)若小明先测出小化石的体积,将小化石从量筒中取出,然后用天平称出其质量,求出小化石的密度。这样测出小化石的密度将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
参考答案与试题解析
一.实验探究题(共54小题)
1.【分析】(1)在喝水时总是先喝上层的水,据此分析;
(2)根据表中信息分析即可;
(3)比较热水与冷水密度的大小及物体沉浮的条件,据此分析。
【解答】解:(1)在喝水时总是先喝上层的水,因此针对烫嘴现象,用温度计应先测量A区域水的温度;
(2)根据表中信息分析,“接冷、热水先后顺序”是影响水温的主要因素,“不同材料的水杯”和“同学排队接水的先后次序”不是影响水温的主要因素;
(3)因为温度高于4℃时,水的密度随温度升高而减小,所以将半杯热水刚倒入半杯冷水中时,由于热水的密度小于冷水的密度,热水漂浮在冷水的上方,
石块在水中的下沉过程是因为石块的密度大于水的密度,木块漂在水面上的漂浮状态是因为木块的密度小于水的密度,鸡蛋在适度浓盐水中呈现的悬浮状态是因为鸡蛋的密度等于盐水的密度,故选B;
(4)由于热水的密度小于冷水的密度,为了防止烫嘴,应先接热水,再接冷水。
故答案为:(1)A;(2)不是;(3)B;(4)热水。
2.【分析】(2)水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力;
(3)为了使小桶更加稳定,应使小桶的重心与棱柱的重心同在一条竖直线上;
(5)根据转换法分析;
(6)(7)根据表格中数据的相同点和不同点,利用控制变量法得出结论;根据实验结论进行推理;
(8)水具有流动性,可以使水的质量连续变大,据此分析。
【解答】解:(2)将棱柱放在水平桌面上,把圆形小桶轻轻放在棱柱上,静止时小桶受力平衡,小桶对棱柱的压力等于小桶受到的重力;
(3)实验中,为了使棱柱受力均匀,两者的重心都在一条竖直线上,即放置时应将小桶的中轴线与棱柱的中轴线重合;
(5)实验中缓缓向小桶中加水至棱柱变形,用电子秤测量出此时小桶和水的总质量M,M越大,表明棱柱承受的最大压力越大,所以实验中是通过小桶和水的总质量来判断棱柱能承受的最大压力,采用的是转换法;
(6)分析比较实验序号1和5、2和6、3和7、4和8四组数据可知,棱柱的棱数相同,棱柱的高度不同,高度越高,小桶和水的总质量越大,棱柱承受的最大压力越大,故可以初步得到:用本实验所用的纸张折成多棱柱,棱数相同时,高度较高的能够承受的压力较大;
(7)探究最大压力与棱柱数的关系时,需要控制棱柱的高度相同,所以需要对比1、2、3、4(或5、6、7、8)的实验数据;根据实验数据可知,用相同的纸张折成高度相同的多棱柱,棱数越多,能承受的压力越大;棱柱数越多,承受的最大压力越大,棱体越接近圆形,据此推理可知,圆柱体所能承受的压力最大;
(8)实验中采用加水的方法改变压力,由于水具有流动性,可以使使压力大小连续变化,这样测量的结果更准确。
故答案为:(2)等于;(3)重合;(5)小桶和水的总质量;(6)大;(7)1、2、3、4(或5、6、7、8);圆;(8)使压力大小连续变化或使测量更准确。
3.【分析】(1)指针偏向分度盘左侧,向右调节平衡螺母可以使天平平衡;工艺石的质量为砝码和游码质量之和,根据密度公式计算该工艺石的密度;
(2)由称重法浮力计算公式可得此工艺石浸没在水中时受到的浮力,根据浮力计算公式可知此工艺石的体积,由称重法浮力计算公式可得此工艺石浸没在液体中时受到的浮力,根据浮力计算公式计算该液体的体积。
【解答】解:(1)指针偏向分度盘左侧,向右调节平衡螺母可以使天平平衡。
该工艺石的质量为m=20g+5g+3g=28g,
体积是V=30cm3﹣20cm3=10cm3,
密度为ρ=mV=28g10cm3=2.8g/cm3=2.8×103kg/m3;
(2)由图丙、丁可知,大块工艺石的重力为2.6N,此工艺石浸没在水中时测力计的示数为1.6N,
此工艺石浸没在水中时受到的浮力为F浮=G﹣F′=2.6N﹣1.6N=1N;
此工艺石的体积为V=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4m3,
此工艺石浸没在液体中时受到的浮力为F浮1=G﹣F1′=2.6N﹣1.8N=0.8N,
液体的密度为ρ1=F浮1gV=0.8N10N/kg×1×10−4m3=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)右;28;2.8×103;(2)1;1×10﹣4;0.8×103。
4.【分析】(1)从天平使用前的调平衡过程分析,由图可知,游码没有移到零刻度线,所以,首先要游码移到标尺最左端的零刻度线处;
(2)用量筒测液体体积,读数时视线要与液体的凹液面平齐,可以读出示数;
由图丙可读出烧杯和剩余液体的总质量为m2等于砝码的质量数加上游码的示数;
由烧杯和液体的总质量与烧杯和剩余液体的总质量可以求出量筒中液体的质量,根据ρ=mV可以计算出液体的密度。
【解答】解:(1)如图甲所示,游码没有移到标尺最左端的零刻度线处,所以,我们调平衡时首先要把游码移到零刻度线处,再调节平衡螺母;
(2)用量筒测液体体积,读数时视线要与液体的凹液面平齐,由图乙可知,液体体积V=60mL=60cm3;
由图丙可知,砝码的质量为35g,游码的所示为3g,所以m2=35g+3g=38g;
量筒中液体的质量m=m1﹣m2=101g﹣38g=63g;
液体的密度:ρ=mV=63g60cm3=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3。
故答案为:(1)将游码移到标尺最左端的零刻度线处;(2)60;38;1.05×103。
5.【分析】(1)在称量过程中,应通过加减砝码或移动游码的方法来使天平平衡;
(2)根据量筒的分度值读数;
(3)在读数时,天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量;
(4)根据酒精的质量和体积求出其密度,根据酒精密度与医用酒精的密度关系判定所加液体的种类。
【解答】解:(1)将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针偏向分度盘的右盘,说明此时添加的最小砝码偏大,所以应该拿下最小的砝码,移动游码;
(2)由图可知,量筒的分度值为1mL,示数为40mL=40cm3;
(3)如图丙所示,游码标尺的分度值是0.2g,烧杯和剩余酒精的总质量为:m=50g+10g+2g=62g;
(4)倒入量筒中酒精的质量为:m=98g﹣62g=36g,
酒精的密度为:ρ=mV=36g40cm3=0.9g/cm3,由于医用酒精的密度为0.87g/cm3,所以需要添加密度小的纯酒精;
故答案为:(1)拿下最小的砝码,移动游码;(2)40;(3)62;(4)0.9;纯酒精。
6.【分析】(1)使用天平和量筒时,应将其放在水平台面上;
(2)在天平读数时,被测物体的质量=砝码的质量+游码的示数;
(3)金属块的体积应等于水和金属块的总体积减去水的体积;读数时以凹液面的底部为准;根据密度公式得出金属块的密度;
(4)量筒中的水溅出,所测水和金属块的总体积变小,可得金属块的体积测量偏小,由密度公式分析密度的测量误差。
【解答】解;(1)使用天平和量筒时,应将其放在水平台面上;
(2)由甲图可知砝码的质量是50g,游码指示的刻度值为4g,故金属块的质量m=50g+4g=54g;
(3)由乙图可知,放入金属块前水的体积为20mL,放入后总体积为40mL,故金属块的体积为V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
金属的密度ρ=mV=54g20cm3=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
(4)量筒中的水溅出,所测水和金属块的总体积变小,可得金属块的体积测量偏小,由ρ=mV可知,密度测量偏大。
故答案为:(1)水平;(2)54;(3)20;2.7;(4)偏大。
7.【分析】(1)天平在使用前要调节平衡:将天平放在水平台上,将游码归零,平衡螺母向指针偏转的反方向调节(左偏右调,右偏左调),使横梁平衡;
(2)天平使用时先添加大砝码,最后添加小砝码,若添加最小砝码后,指针向右偏,说明右盘的砝码过重,则接下来应该取出最小砝码,向右调节游码,直到横梁平衡;
(3)天平的读数原则是右盘的砝码质量加上游码示数;量筒读数要注意量筒的分度值,放入小石块前后两次量筒的示数之差就是小石块的体积;利用ρ=mV可求出小石块的密度;
(4)先用排水法测小石块的体积,再测小石块的质量,则测质量时小石块表面会附着水分,这样测出的质量会偏大,再利用ρ=mV可分析出密度的误差变化。
【解答】解:(1)天平在使用前要调节平衡:将天平放在水平台上,将游码归零,平衡螺母向指针偏转的反方向调节(左偏右调,右偏左调),由图甲可知指针向右偏,则需要向左调节平衡螺母直到横梁平衡;
(2)用调节好的天平测小石块的质量,小强在加减砝码时添加最小砝码后,由图甲可知指针向右偏,说明右盘的砝码过重,则接下来应该取出最小砝码,向右调节游码,直到横梁平衡,故D正确;
(3)天平的读数原则是右盘的砝码质量加上游码示数,则由图乙可知,小石块的质量为:m=54g,
由图丙可知小石块的体积为:V=80mL﹣60mL=20mL=20cm3,
则小石块的密度为:ρ=mV=54g20cm3=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
(4)若先测小石块的体积,再测质量时,小石块表面会附着水分,则测得的小石块的质量会偏大,根据ρ=mV可知在体积一定的情况下,质量偏大,密度也会偏大,故测得的密度大于真实值。
故答案为:(1)左;(2)D;(3)54;20;2.7×103;(4)大于。
8.【分析】(1)根据旋转的乒乓球打到球台后,反弹的路线发生明显变化,说明小球撞击水平地面后的反弹方向与小球撞击地面前是否旋转有关,由此判断猜想1是正确的;
(2)根据相同点和不同点,利用控制变量法结合表中数据分析;
(3)用刻度尺测量一下,根据刻度尺的分度值确定读数;测量出图中小球的直径,结合实际的小球直径估测OD之间的实际距离,利用速度公式v=st计算小球从O运动至D的平均速度;
分析表中数据可知,小球的入射方向与地面的夹角α始终小于小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,即可判断小球是从图乙中的哪个位置开始入射的;
(4)探究阻力对物体运动的影响时用到了科学推理的方法。
【解答】解:(1)旋转的乒乓球打到球台后,反弹的路线发生明显变化,说明小球撞击水平地面后的反弹方向与小球撞击地面前是否旋转有关,由此判断猜想1是正确的;
(2)①由表中数据可知,当地面的粗糙程度一定时,小球的入射方向与地面的夹角α越大,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大,由此验证猜想2是正确的;
②如果是由误差引起的,则不管地面的粗糙程度如何变化,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β可能偏大也可能偏小,但分析表中数据发现,当小球的入射方向与地面的夹角a一定时,接触面越粗糙,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β越大,说明β是受接触面粗程度的影响,而不是误差造成的;
(3)①因为用毫米刻度尺测量,估读到分度值的下一位,故数据记录为3.20cm;
用刻度尺测出图中小球的直径为4mm=0.4cm,则
图中O、D两位置球心间距离大约是3.20cm0.4cm=8个小球的直径,已知小球的实际直径4cm,
所以O、D两位置球心间距离为:s=8×4cm=32cm=0.32m,
小球从O运动到D位置过程被记录的4次,这个过程所用时间为:t=3×130s=0.1s,
从O运动至D的平均速度v=st=0.32m0.1s=3.2m/s;
②分忻表中数据可知,小球的入射方向与地面的夹角α始终小于小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,由此判断小球是从图乙中C位置开始入射的;
(4)探究阻力对物体运动的影响时发现,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车在水平面上运动的距离越远,由此推理如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动,这个实例也用到了科学推理的方法。
故答案为:
(1)正确;
(2)①当地面的粗糙程度一定时,小球的入射方向与地面的夹角α越大,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大;
②如果是由误差引起的,则不管地面的粗糙程度如何变化,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β可能偏大也可能偏小,但分析表中数据发现,当小球的入射方向与地面的夹角a一定时,接触面越粗糙,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β越大,说明β是受接触面粗程度的影响,而不是误差造成的;
(3)①3.20;3.2;②C;
(4)探究阻力对物体运动的影响。
9.【分析】(1)把天平放到水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处;调节天平平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)饰品的质量等于砝码的质量加游码的示数;
(3)根据排水法得出饰品的体积;
(4)根据ρ=mV得出饰品的密度,并与金的密度比较,从而说明饰品是否用纯金制成的;
(5)铝块在空气中时弹簧测力计的示数是F1,则铝块的重力G=F1,根据G=mg得出铝块的质量,
根据密度公式得出铝块的体积的表达式;
把铝块浸没在牛奶中时弹簧测力计的示数是F2,根据F浮=G﹣F示得出铝块所受浮力,根据阿基米德原理可知铝块的体积的表达式,联立以上两式可得出牛奶的密度表达式。
【解答】解:(1)把天平放置在水平桌面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,发现指针如图甲所示,向右偏,此时应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
(2)饰品的质量是:100g+50g+20g+20g+3g=193g;
(3)丙图中左侧量筒的示数为20mL,右侧量筒的示数为30mL,饰品的体积V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3;
(4)饰品的密度ρ=mV=193g10cm3=19.3g/cm3=ρ金,从而说明饰品是用纯金制成的;
(5)铝块在空气中时弹簧测力计的示数是F1;则铝块的重力G=F1,铝块的质量m=Gg=F1g,
铝块的体积V=mρ铝=F1gρ铝.........①,
把铝块浸没在牛奶中时弹簧测力计的示数是F2。故铝块所受浮力为F浮=G﹣F示=F1﹣F2,根据阿基米德原理可知铝块的体积V=V排=F浮ρ牛奶g=F1−F2ρ牛奶g.........②,
联立①②得牛奶的密度表达式ρ牛奶=F1−F2F1ρ铝。
故答案为:(1)水平;零刻度线;左;(2)193;(3)10;(4)19.3;是;(5)F1−F2F1ρ铝。
10.【分析】(1)使用天平测量物体的质量时,先将天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻线处,调节横梁两端的平衡螺母,使天平平衡,平衡螺母按指针右偏左调、左偏右调的方法进行调节;
(2)用天平测物体质量时,应把待测物体放在左盘,向右盘中添加砝码;物体质量等于砝码总质量与游码所对刻度值之和;倒入量筒中色拉油质量等于烧杯和液体的总质量与烧杯和剩余液体的总质量的差;根据密度公式计算色拉油的密度;
(3)量筒壁沾有色拉油,据此分析所测色拉油体积变化,从而分析所测得色拉油密度的差异。
【解答】解:(1)测量前,将天平放在水平桌面上,先移动游码至标尺左端零刻度线,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,此时应将横梁上的平衡螺母向右侧调节,直到指针指在分度盘中央,使天平平衡。
(2)向烧杯中倒入适量的色拉油后,将其放在天平的左盘;
由图知,天平标尺的分度值为0.2g,游码左侧对应的刻度值为1g,
所以烧杯和色拉油总质量为50g+5g+1g=56g,
量筒中色拉油的质量为56g﹣31g=25g,
色拉油的密度ρ=mV=25g40cm3=0.625g/cm3;
(3)根据实验操作步骤知,色拉油质量测量准确,由于量筒壁上沾有较多色拉油,使得所测体积变小,根据密度公式知,他测得色拉油密度大于真实值。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)左;56;0.625;(3)大于。
11.【分析】(1)根据天平正确操作步骤:天平横梁调节平衡后,称量过程中不能通过调节平衡螺母使天平平衡;
(2)根据天平平衡后左盘物体的质量等于右盘的砝码质量加游码所对应的刻度值,分析解题;
(3)当小石块浸没水中时,排开水的体积等于小石块的体积;
(4)根据ρ=mV即可解题。
【解答】解:(1)小花同学在天平横梁调节平衡后,称量过程中不能通过调节平衡螺母使天平平衡;
(2)因为小花同学把小石块放入右盘砝码放入左盘,故有m砝码=m小石块+游码示数,
则由图乙可得:m小石块=m砝码﹣游码示数=55g﹣3g=52g;
(3)根据小石块浸没水中时,排开水的体积等于小石块的体积,由图丙可得:V小石块=20cm3;
(4)由(2)、(3)结果可得小石块的密度ρ=m小石块V小石块=52g20cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。
故答案为:(1)称量过程中调节平衡螺母;(2)52;(3)20;(4)2.6×103。
12.【分析】(1)天平的调节原则是:左偏右调,右偏左调;
(2)确定天平标尺的分度值,物体的质量等于砝码质量加游码(以左侧)对应的刻度值;
(3)量筒的分度值为1cm3,木块的体积等于水和木块的总体积减去水的体积;
根据ρ=mV求出木块的密度;
(4)如果考虑到木块吸水,测得木块的体积偏小,根据ρ=mV分析密度变化;
(5)根据浮力知识,若测出木块完全浸没时的浮力,则可根据V=V排=F浮ρ水g计算出木块的体积,从而计算出木块的密度。
【解答】解:
(1)发现指针偏向分度盘中线的左侧,则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)图甲中标尺的分度值为0.2g,则木块的质量:m=10g+5g+3g=18g;
(3)图乙中水的体积16ml,水和木块的总体积为46ml,
则木块的体积:V=46ml﹣16ml=30ml=30cm3
木块的密度:ρ木块=mV=18g30cm3=0.6g/cm3=0.6×103kg/m3,
(4)如果考虑到木块吸水,测得木块的体积偏小,根据ρ=mV可知,用以上方法测得木块密度值偏大;
(5)②把一块石块系在木块下,用测力计吊着木块和石块,只让石块浸没在水中,静止时读出测力计的示数为F2;此时石块没入水中排开水的体积就是自身的体积,此时受到的浮力F浮1=ρ水gV石块=G木+G石块﹣F2﹣﹣﹣①
③把挂在测力计下的木块和石块浸没在水中(如图丙),静止时读出测力计的示数为F3;
此时受到的浮力F浮2=ρ水g(V石块+V木)=G木+G石块﹣F3﹣﹣﹣②
由①﹣②可得V木块=F2−F3ρ水g,
木块质量m=Gg=F1g,
木块密度表达式:ρ木块=mV=F1gF2−F3ρ水g=F1F2−F3•ρ水。
故答案为:(1)右;(2)18;(3)0.6×103;(4)大;(5)②仅将石块浸没在水中;④F1F2−F3•ρ水。
13.【分析】(1)密度的测量公式ρ=mV;
(2)天平砝码与游码示数之和是天平所测烧杯和盐水的总质量;
由图乙所示量筒可读出量筒中盐水的体积;烧杯和盐水的总质量减去烧杯的质量是量筒中盐水的质量;已知量筒中盐水的质量与体积,由密度公式可以求出密度。
当将烧杯中的液体倒入量筒中,会有液体沾在烧杯壁上,而倒不干净,因此所测的体积会偏小,根据公式ρ=mV分析即可;
(3)分别测出在水和盐水中弹簧测力计的示数后,用称重法表示出浮力的大小,由于排开液体体积相同,故再结合阿基米德原理可得到盐水的密度。
【解答】解:
(1)测量密度依据的原理是ρ=mV;
(2)由图甲可知,烧杯与盐水的总质量:m总=50g+20g+1.2g=71.2g,
量筒中盐水的质量:m=m总﹣m杯=71.2g﹣29.2g=42g,
由图乙所示量筒可知,量筒中盐水的体积:V=40ml=40cm3,
盐水的密度:ρ=mV=42g40cm3=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
当将烧杯中的液体倒入量筒中,会有液体沾在烧杯壁上,而倒不干净,因此所测的体积会偏小,根据公式ρ=mV得,测得的密度比真实值偏大;
(3)③用弹簧测力计测出小石块浸没在盐水中的示数,记下弹簧测力计的示数F2;
④由称重法测浮力和阿基米德原理可知,小石块在盐水中的浮力F浮水=G﹣F1=ρ水gV排,故排开盐水的体积:V排水=F浮水ρ水g;
小石块在盐水中的浮力F浮盐水=G﹣F2=ρ盐水gV排,故排开盐水的体积:V排盐水=F浮盐水ρ盐水g;
因为小石块先后浸没在水和盐水中,即排开水的体积和排开盐水的体积相等,即F浮水ρ水g=F浮盐水ρ盐水g,即:G−F1ρ水g=G−F2ρ盐水g,解得:ρ盐水=G−F2G−F1•ρ水。
故答案为:(1)ρ=mV;(2)71.2;1.05×103;偏大;(3)③浸没在盐水中;④G−F2G−F1•ρ水。
14.【分析】(1)根据天平托盘中砝码质量和游码示数读出石块的质量;
(2)根据量筒前后示数读出石块的体积为V石=V总一V水,由公式ρ=mV计算石块的密度;
(3)在图2中,由公式F浮=G﹣F示求得石块受到的浮力,同一石块分别浸没在水和酱油中时,石块排开液体的体积等于石块的体积,即V排=V石,由公式F浮=ρ液gV排求得酱油的密度;
(4)在图3中,由第2、3两步可知,石块和小碗在水中漂浮,则G石=ΔF浮=ρ液gΔV排,由第2、4两步可知,石块的体积V石=SΔh,根据公式G=mg=ρVg可求得石块的密度。
【解答】解:(1)在甲中,右盘砝码质量为20g+10g=30g,横梁标尺分度值为0.2g,游码示数为1.4g,故左盘石块质量为:m石=m砝码+m游码=30g+1.4g=31.4g;
(2)在乙中,量筒的分度值为2mL,水的体积为:V水=50mL,
石块和水的总体积为:V总=60mL,
石块的体积为:V石=V总﹣V水=60mL﹣50mL=10mL=10cm3,
石块的密度为:ρ石=m石V石=31.4g10cm3=3.14g/cm3=3.14×103kg/m3;
(3)石块浸没在水中受到的浮力为:F水浮=G石﹣F示1=G﹣F1;
石块的体积为:V石=V排水=F水浮ρ水g=G−F1ρ水g
石块浸没在酱油中受到的浮力为:F酱油浮=G石﹣F示2=G﹣F2,
酱油的密度为:ρ酱油=F酱油浮gV排酱油=F酱油浮gV石=G−F2gG−F1ρ水g=G−F2G−F1ρ水;
(4)在图3中,设规则容器的底面积为S,
由第2、3两步可知,石块和小碗在水中漂浮,则G石=ΔF浮=ρ液gΔV排=ρ水gS(h3﹣h2),
由第2、4两步可知,石块的体积V石=SΔh=S(h4﹣h2),
根据公式G=mg=ρVg可得:
石块的密度为:ρ石=m石V石=G石V石g=ρ水gS(ℎ3−ℎ2)gS(ℎ4−ℎ2)=ρ水(ℎ3−ℎ2)ℎ4−ℎ2。
故答案为:(1)31.4;(2)3.14×103;(3)G﹣F1;G−F2G−F1ρ水;(4)ρ水(ℎ3−ℎ2)ℎ4−ℎ2。
15.【分析】(1)实验中要比较P与Q的质量,需要用天平测量它们的质量;要比较下落的快慢,高度一定,根据v=st知,只要比较下落的时间即可,据此分析解答;
(2)控制物体Q的质量和下落的高度相同,需要多次改变物体P的质量,多次测量,记录数据,据此设计表格;
(3)保持物体Q的质量和初始离地的高度一定,改变物体的质量,将物体Q由静止释放,记录每次落地时间,比较下落时间即可比较出下落的快慢。
【解答】解:(1)实验中要比较P与Q的质量,需要用天平测量它们的质量;
因为要比较下落的快慢,高度一定,根据v=st知,只要比较下落的时间即可,所以需要秒表计时;
(2)控制物体Q的质量和下落的高度相同,需要多次改变物体P的质量,多次测量,记录数据,比较时间验证小明的猜想,表格设计如下:
物体p的质量
m1=
m2=
m3=
物体 P下落的时间
t1=
t2=
t3=
(3)保持物体Q的质量和初始离地的高度一定,使用质量为m1的物体悬挂在绳子的一端,将物体Q由静止释放,记录落地时间t1,改变物体P的质量分别为m2、m3,再次重复上述步骤,分别记录时间t2、t3(m1<m2<m3);
小明猜想物体Q的质量和下落高度相同时,物体P质量越大,下落的平均速度越小,即下落时间越长,所以若t1<t2<t3,则可验证小明的猜想正确,反之小明的猜想错误。
故答案为:(1)秒表、天平;(2)见上表;(3)保持物体Q的质量和初始离地的高度一定,使用质量为m1的物体悬挂在绳子的一端,将物体Q由静止释放,记录落地时间t1,改变物体P的质量分别为m2、m3,再次重复上述步骤,分别记录时间t2、t3(m1<m2<m3);
小明猜想物体Q的质量和下落高度相同时,物体P质量越大,下落的平均速度越小,即下落时间越长,所以若t1<t2<t3,则可验证小明的猜想正确,反之小明的猜想错误。
16.【分析】(1)调节天平横梁平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,又知道石块体积,根据ρ=mV求出石块密度;
(3)①根据G=mg=ρVg表示出石块的重力,杠杆重力忽略不计,如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡,根据杠杆的平衡条件得出等式;
②保持石块的悬点位置A不变,即l2的大小不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触),石块排开水的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρ液gV排表示出石块受到的浮力,然后得出杠杆左端受到的拉力,调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,根据杠杆的平衡条件得出等式,然后联立等式得出l1与l3的大小关系,然后得出C点与B点的位置关系;
③根据②中得出的等式求出石块的密度;
④改变石块浸没在水杯中的深度(未与杯底、杯壁接触),石块排开水的体积和水的密度不变,受到的浮力不变,据此进行解答。
【解答】解:(1)由图甲可知,指针指在分度盘的右侧,说明天平的右端下沉左端上翘,所以平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)石块的质量m=10g+5g+0.6g=15.6g,石块的体积V=6cm3,则石块的密度ρ=mV=15.6g6cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(3)①石块的重力G石=m石g=ρ石V石g,重物的重力G物,杠杆重力忽略不计,如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡,由杠杆的平衡条件可得:ρ石V石g×l2=G物×l1﹣﹣﹣﹣﹣I,
②保持石块的悬点位置A不变,即l2的大小不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触)石块受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV石,
杠杆左端受到的拉力为G石﹣F浮=ρ石V石g﹣ρ水gV石=(ρ石﹣ρ水)gV石,
调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,由杠杆的平衡条件可得:(ρ石﹣ρ水)gV石×l2=G物×l3﹣﹣﹣﹣﹣II,
由III可得:l1l3=ρ石ρ石−ρ水>1,即l1>l3,所以C点应该在B点的左侧;
③由l1l3=ρ石ρ石−ρ水可得,石块的密度ρ石=l1l1−l3ρ水;
④改变石块浸没在水杯中的深度(未与杯底、杯壁接触),石块排开水的体积和水的密度不变,受到的浮力不变,杠杆左端绳子的拉力不变,对实验结果没有影响。
故答案为:(1)左;(2)15.6;2.6×103;(3)②左;③l1l1−l3ρ水;④没有。
17.【分析】(1)天平使用前,要先将游码归零,再调节平衡螺母使天平在水平位置平衡;
(2)从图中可以看出,烧杯和沙子的总质量为砝码的质量加游码的示数;
沙子的质量为总质量减去空烧杯的质量;
根据密度公式得出沙子的密度;
(3)由于沙子间有空隙,导致测得的沙子的体积偏大,由ρ=mV可得,该同学测出的沙子的密度是偏大还是偏小;
(4)岩石的体积无法用量筒直接测出,需要使用排水法测量,先用量筒测出适量的水的体积,据此分析。
【解答】解:(1)在调节天平平衡时,应将游码移到标尺零刻线处;
(2)从图中可以看出,烧杯和沙子的总质量为:50g+10g+0.6g=60.6g,
沙子的质量为:60.6g﹣27g=33.6g,
沙子的密度为ρ=mV=33.6g15cm3=2.24g/cm3;
(3)由于沙子间有空隙,导致测得的沙子的体积偏大,由ρ=mV可得,该同学测出的沙子的密度偏小;
(4)岩石的体积无法用量筒直接测出,需要使用排沙法测量,先用量筒测出适量的沙子的体积V1,再将岩石慢慢浸没入沙子中,待岩石静止后,测出沙子和岩石的体积V2,岩石的体积为V2﹣V1。
故答案为:(1)零刻线处;(2)①60.6;③2.24;(3)小于;(4)②先用量筒测出适量的沙子的体积V1,再将岩石慢慢浸没入沙子中,待岩石静止后,测出沙子和岩石的体积V2。
18.【分析】(1)天平的实质是一个等臂杠杆;调节平衡螺母时会改变力臂的大小;
(2)火山石的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)根据排水法原理,火山石的体积为量筒中液面的两次读数之差;火山石密度等于质量和体积的比值。
(4)根据火山石的吸水性判定体积测量值的变化,根据密度公式判定密度的变化;
(5)实验中可以用薄塑料布包裹住火山石来减小实验误差。
【解答】解:
(1)将天平放到水平台上,调节天平在水平位置平衡,天平的动力臂等于阻力臂,其实质是一个等臂杠杆;依据杠杆的平衡条件,调节平衡螺母时,力臂的大小发生了变化,是通过改变力臂的大小来使天平平衡;
(2)标尺的分度值为0.2g,火山石的质量:m=10g+4.4g=14.4g;
(3)量筒的分度值为1mL,量筒中原有30mL水,放入火山石后,量筒液面上升到38mL,因此火山石体积V=38mL﹣30mL=8mL=8cm3;
火山石的密度为:ρ=mV=14.4g8cm3=1.8g/cm3;
(4)火山石的质量测量值准确,由于火山石具有吸水性,导致排开水的体积略小于本身体积,由公式ρ=mV知,所测密度偏大;
(5)为减小火山石吸水带来的实验误差,在火山石放入量筒水中前,应用体积不计的薄塑料布包裹住火山石。
故答案为:(1)等臂;力臂;(2)14.4;(3)1.8;(4)偏大;(5)用体积不计的薄塑料布包裹住火山石。
19.【分析】(1)测固体的密度是公式ρ=mV的典型应用,需要用天平测出固体的质量,用量筒测出固体的体积,结合实验的操作要求可得出合理的实验顺序;
(2)天平的分度值为0.2g,矿石质量m等于砝码质量加游码对应的刻度值,观察量筒的分度值,矿石体积V等于量筒的液面的两次读数之差,用公式ρ=mV算出矿石的密度;
(3)密度是物质本身的一种特性,与质量和体积无关。
【解答】解:(1)测固体密度的基本方法是:用调节好的天平测出矿石的质量m;向量筒中倒进适量的水,测出这些水的体积V1;将矿石浸没在量筒内的水中,测出矿石和水的总体积V2.最后根据密度的公式,求出矿石的密度ρ;故合理的顺序是:①②④③,即A选项正确;
(2)矿石的质量m=20g+5g+2g=27g,矿石的体积V=30ml﹣20ml=10ml=10cm3,
矿石的密度ρ=mV=27g10cm3=2.7g/cm3;
(3)密度是物质本身的一种特性,与质量和体积无关。故该鹅卵石磨损后,它的密度将不变。
故答案为:(1)A;(2)2.7;(3)不变。
20.【分析】(1)天平使用前的调节:若指针左偏,向右调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)天平测物体质量时,物体质量等于砝码质量与游码对应的刻度值之和;
(3)量筒读数时以凹液面的底部为准;
(4)由于烧杯内壁粘有液体所以体积V偏小;
(5)根据两种液体质量和体积的关系,根据密度公式表示出液体的密度。
【解答】解:(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,指针偏左,此时应将平衡螺母向右调节,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,玻璃杯和水总质量为50g+20g=70g;
(3)如图丙所示,量筒的分度值为2mL,水的体积V=50mL=50cm3;
(4)把烧杯中的水全部倒入量筒中测体积时,由于烧杯内壁粘有水,所以测得水的体积V偏小;
(5)将另一种液体倒入玻璃杯至标记处,并放于天平左盘,右盘中砝码质量不变,只将游码向右移动至示数改变了△m时,天平平衡,此时水和液体的体积相同,但液体的质量比水大△m,所以液体的密度为:ρ液=ρ水V+△mV=ρ水+△mV。
故答案为:(1)平衡螺母;右;(2)70;(3)50;(4)偏小;(5)ρ水+△mV。
21.【分析】(1)根据天平指针的偏转方向调平即可,若指针左偏,即说明左边的质量偏大,应该向右调平衡螺母;若指针右偏,即说明右边重,应该向左调平衡螺母;
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)金属块的体积应等于水和金属块的总体积减去水的体积;读数时以凹液面的底部为准;
(4)根据密度公式ρ=mV求出金属块的密度;
(5)金属块的体积的测量采用等效代替的方法:金属块浸没在水中到达标记,当金属块取出,往烧杯内加水到达标记处,金属块的体积和加入水的体积相等,知道加入水的质量和密度,求出加入水的体积,即金属块的体积;知道金属块的质量和体积,根据密度公式ρ=mV求出金属块的密度。
【解答】解:(1)指针指在分度盘中央的左侧,则应将平衡螺母向右调节,直至天平水平平衡;
(2)由图甲知,天平标尺上的分度值为0.2g,金属块的质量为:m=20g+10g+5g+4g=39g;
(3)由图乙知,量筒的分度值1mL,量筒中水的体积为:V水=26mL=26cm3,
由图丙知,量筒中水和金属块的总体积为:V总=31mL=31cm3,
金属块的体积为:V=V总﹣V水=31cm3﹣26cm3=5cm3;
(4)金属块的密度为:ρ金属块=mV=39g5cm3=7.8g/cm3=7.8×103kg/m3;
(5)烧杯内加入水的质量为:m'=m2﹣m1+m0,
烧杯内加入水的体积:V'=m′ρ=m2−m1+m0ρ,
所以金属块的体积V金属块=V'=m2−m1+m0ρ,
金属块的密度为:ρ′=m0V金属块=m0m2−m1+m0ρ=m0ρm2−m1+m0。
故答案为:(1)右;(2)39;(3)5;(4)7.8×103;(5)m0ρm2−m1+m0。
22.【分析】(1)重力的方向是竖直向下的;
(2)钩码做匀速直线运动时,相同时间内通过的距离是相同的;根据乙、丙两图中的相同点和不同点,利用控制变量法得出结论;
(3)空气阻力的大小与气球运动的速度有关,速度越大,空气阻力就越大;
(4)浮力的大小对实验的推导结果无影响;对小球受力分析,画出力的示意图。
【解答】解:(1)在气球下方用细线悬挂钩码可视为重垂线,因重力的方向竖直向下,用重垂线观察细线与刻度尺是否平行;
(2)根据图乙可知,前三次实验时间间隔通过的距离越来越大,从序号3开始相同的时间间隔内通过的路程保持不变,即可判断钩码从位置3开始匀速下落;
对比乙、丙两图可知,在相同时间间隔内,图丙中物体通过的距离较大,根据v=st可知,在图丙中气球匀速下落的速度较大;
(3)若不考虑气球所受的浮力,气球和钩码匀速下落时,其重力和空气阻力是一对平衡力,重力大小等于阻力大小。根据题意知,丙图中物体的质量较大,物体的重力较大,丙图中物体受到的阻力较大,而图丙中气球匀速下落的速度较大,由上述实验可得:气球运动的速度越大,受到的空气阻力越大;
(4)实验过程中均没有考虑气球所受浮力,气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果没有影响;
用弹簧测力计测量它们(处于静止状态)重力时,物体受到测力计竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用,如下图所示:
匀速下落时受到竖直向上的阻力作用和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用,如下图所示:
两次实验受到的浮力大小不变,第1个图中物体处于静止状态,受到平衡力的作用:F浮+F拉=G……①
第2个图中,物体做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用:F浮+f=G……②
由①②两式可得:f=F拉;
而F拉即为弹簧测力计所测重力的大小,因此气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果不会产生影响。
故答案为:(1)用重垂线,观察细线与刻度尺是否平行;(2)3;丙;(3)越大;(4)没有影响;如图;如图;见解析。
23.【分析】决定秋千往返摆动的时间可能有:摆长、质量、摆动幅度。一定利用控制变量法分析,即研究任意一个因素和往返摆动时间的关系时,一定保证其它两个因素不变。
【解答】解:(1)由实验数据知,在实验序号3、4中绳长和质量都相同,摆动幅度不同,所以研究的是摆往返摆动一次的时间跟摆幅的关系;
(2)往返摆动的时间在摆动幅度、质量变化时,摆长不变,摆动的时间不变;只有在摆长改变了,往返摆动的时间才改变;所以可得结论:往返摆动的时间与摆长有关,与小球质量和摆动幅度无关;
(3)本次实验用到的科学方法是保证其它两个因素不变,只改变所研究的因素,这种科学方法是控制变量法;
(4)某一摆钟变慢了,因往返摆动的时间受摆长的影响,钟摆越长,摆动越慢,所以要调准它即把摆长调短一些。
故答案为:(1)摆幅;(2)摆长;(3)控制变量法;(4)短。
24.【分析】(2)物体的质量等于砝码质量加上游码对应的刻度值;
(3)根据ρ=mV2−V1表示出石块的密度;
(4)使用天平前要调节天平平衡,把天平放在水平台上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,移动平衡螺母(左偏右调、右偏左调),使天平横梁在水平位置平衡;
(5)砝码生了锈,测量的物体的质量偏小,根据密度公式判断出偏差。
【解答】解:(2)物体的质量等于砝码质量加上游码对应的刻度值,所以石块的质量为:
m=50g+20g+1.4g=71.4g;
(3)石块的体积为:V=V2﹣V1,则石块的密度为:ρ=mV2−V1;
(4)使用天平前要调节天平平衡,把天平放在水平台上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,移动平衡螺母(左偏右调、右偏左调),使天平横梁在水平位置平衡,所以(1)的实验过程中,可能缺失的步骤是把游码移到横梁标尺的零刻度线处;
(5)砝码生了锈,砝码的实际质量偏大,故测量的物体的质量偏小,根据密度公式ρ=mV2−V1知密度值偏小。
故答案为:(2)71.4;(3)mV2−V1;(4)把游码移到横梁标尺的零刻度线处;(5)偏小。
25.【分析】(1)根据密度公式ρ=mV可知,要想测得物质的密度,就需要知道物质的质量与体积。
(2)将水从容器中倒出时,总会有部分水沾在容器壁上无法流出。
(3)当物体排开水的体积相同时,物体所受的浮力相等,由此我们可以求得胡麻油的密度。
【解答】解:(1)①天平的右盘上放有:100g、20g、5g的砝码各一个,游码所在位置对应的刻度值为2.2g,所以左盘中土豆的质量为m=100g+20g+5g+2.2g=127.2g。
②将土豆完全浸没在溢水杯中,从溢水杯中溢出的水的体积就等于土豆的体积,所以将小桶中的水倒入量筒可以测出土豆的体积。由图知,量筒中水的体积为114mL=114cm3。由此可求得土豆的密度为ρ=mV=127.2g114cm3≈1.12g/cm3≈1.12×103kg/m3。但是在将小桶中的水倒入量筒的过程中,会有部分水沾在水桶内侧而没有进入量筒中,所以会导致测得的水的体积偏小,即测得的土豆的体积偏小,这将导致求得的土豆密度偏大。
(2)B杯中水面高度在h0时,B杯中水的质量为m水0=ρ水Sh0;水面高度在h1时,B杯中水的质量为m水1=ρ水Sh1。由此可得,倒入A杯中的水的质量为m水2=m水0﹣m水1=ρ水Sh0﹣ρ水Sh1=ρ水S(h0﹣h1)。A杯中有水时仍处于漂浮状态,则可得A杯此时所示的浮力为F浮A1=GA+G水2=GA+m水2g=GA+ρ水S(h0﹣h1)g。
当我们将A、B中水倒掉后,在B中倒入胡麻油至标记1处,则B杯中胡麻油的质量为m胡0=ρ胡Sh0;将B中胡麻油倒入A中使标记2再次与水面相平时,量出B中胡麻油的高度h2,则A杯中胡麻油的质量为m胡2=m胡0﹣m胡1=ρ胡Sh0﹣ρ胡Sh2=ρ胡S(h0﹣h2),A杯此时所受的浮力为F浮A2=GA+G胡2=GA+m胡2g=GA+ρ胡S(h0﹣h2)g。
两次实验中,A杯排开水的体积相同,所以可得:F浮A1=F浮A2,即GA+ρ水S(h0﹣h1)g=GA+ρ胡S(h0﹣h2)g,故可得ρ胡=ρ水(ℎ0−ℎ1)ℎ0−ℎ2。
故答案为:(1)①127.2。②1.12×103;偏大。
(2)④将A、B杯中的水倒净后擦干,向B杯中倒入胡麻油至标记1处,然后将B杯中的胡麻油倒入A杯,使标记2处再次与水面相平,测出B杯中剩余胡麻油的高度h2;ρ水(ℎ0−ℎ1)ℎ0−ℎ2;ρ水g(h0﹣h1)S+GA=ρg(h0﹣h2)S+GA⇒ρ水(h0﹣h1)=ρ(h0﹣h2)⇒ρ=ρ水(ℎ0−ℎ1)ℎ0−ℎ2。
26.【分析】(1)调节天平横梁水平平衡时,指针偏向分度盘中线的右侧,说明天平的右端下沉,平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)读取量筒中液体的体积时,首先要明确量筒的分度值,根据液面对应的刻度读数,读数时视线与液面最凹处相平;
石块的体积等于石块和水的总体积减去水的体积,石块的质量由乙图读出,等于砝码的质量加游码对应的刻度值,根据密度公式ρ=mV求出石块的密度;
由于石块从水中取出时会沾水,导致所测量的质量偏大,利用密度公式ρ=mV求出石块的密度会偏大;
为了减小误差,应该先测石块质量;后测石块的体积;
(3)已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度,所以蜡块放入水中会漂浮,放入油中会沉底,即蜡块放入油中时排开油的体积等于蜡块的体积,所以应在圆柱形薄壁玻璃杯中装油,则在梯形桶中加入水;
根据蜡块放入油中时排开油的体积求出蜡块的体积,将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,根据阿基米德原理求出增加的浮力即蜡块的重力,根据G=mg求出蜡块的质量,利用ρ=mV计算蜡块的密度。
【解答】解:(1)调节天平横梁平衡时,发现指针指在分度盘中线右侧,说明天平的右端下沉,平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)由图甲可知,量筒的分度值为0.2mL,水面对应的刻度为:V总=64mL=64cm3;
石块的体积为:V=V总﹣V水=64cm3﹣54cm3=10cm3,
由图乙可知,石块质量为:m=20g+1.2g=21.2g,
石块的密度为:ρ=mV=21.2g10cm3=2.12g/cm3;
按照上面的实验顺序进行测量,由于石块从水中取出时会沾水,导致所测量的质量偏大,利用密度公式ρ=mV求出石块的密度会偏大;
所以为了减小误差,合理的测量步骤为:用天平测出石块质量;在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为54cm3;用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中,读出水面对应的刻度;所以合理的实验顺序是③①②;
(3)①已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度,所以蜡块放入水中会漂浮,放入油中会沉底,即蜡块放入油中时排开油的体积等于蜡块的体积,所以应在圆柱形薄壁玻璃杯中装油,则在梯形桶中加入的是水;
③设圆柱形薄壁玻璃杯的底面积为S,蜡块的体积为:V蜡=V排油=S(h3﹣h1),
在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体(油),将其放入桶中漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力等于重力,G容器+G油=F浮=ρ水gSh2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①式,
将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力等于总重力,G容器+G油+G蜡=F浮′=ρ水gSh4﹣﹣﹣﹣﹣﹣②式,
②式﹣①式得蜡块的重力为:G蜡=ρ水gSh4﹣ρ水gSh2=ρ水gS(h4﹣h2),
由G=mg得,蜡块的质量为:m蜡=G蜡g=ρ水gS(ℎ4−ℎ2)g=ρ水S(h4﹣h2),
蜡块的密度为:ρ蜡=m蜡V蜡=ρ水S(ℎ4−ℎ2)S(ℎ3−ℎ1)=ℎ4−ℎ2ℎ3−ℎ1ρ水。
故答案为:(1)左;(2)64;2.12;大;③①②;(3)水;ℎ4−ℎ2ℎ3−ℎ1ρ水。
27.【分析】(1)使用天平之前,首先把天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,然后调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡;
调节天平横梁水平平衡时,指针偏向分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)金属块的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)读取量筒中液体的体积时,首先要明确量筒的分度值,根据液面对应的刻度读数,读数时视线应与凹液面底部相平;
金属块的体积等于金属块和水的总体积减去水的体积,
(4)根据密度公式ρ=mV求出金属块的密度;
(5)若将(2)、(3)两个步骤顺序对调,由于金属块从水中取出时会沾水,导致所测量的质量偏大,利用密度公式ρ=mV求出密度会偏大;
(6)密度计在水中和在液体中都漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力都等于重力,根据浮力相等列出等式求出液体的密度。
【解答】解:(1)使用天平之前,首先把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,然后调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡;
调节天平横梁平衡时,由图甲可知指针静止时偏向分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)由图乙可知,天平标尺上的分度值为0.2g,金属块的质量为:m=20g+10g+2.4g=32.4g,
(3)使用量筒测量体积时,读数时视线应与凹液面底部相平;
由图丙可知,量筒的分度值为0.2mL,水面对应的刻度为:V总=30mL=30cm3;
金属块的体积为:V=V总﹣V水=30cm3﹣20cm3=10cm3,
(4)金属块的密度为:ρ=mV=32.4g10cm3=3.24g/cm3=3.24×103kg/m3;
(5)若将(2)、(3)两个步骤顺序对调,由于金属块从水中取出时会沾水,导致所测量的质量偏大,利用密度公式ρ=mV求出石块的密度会偏大;
(6)密度计在水中和在液体中都漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力都等于重力,所以密度计在水中和在液体中受到的浮力相等,即F水浮=F液浮,
设密度计的横截面积为S,密度计浸入水中的深度为h水,密度计浸入液体中的深度为h液,
根据阿基米德原理得:ρ水gSh水=ρ液gSh液,
所以液体的密度:ρ液=ℎ水ℎ液ρ水=10cm−4cm10cm−2cm×1.0g/cm3=0.75g/cm3。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)32.4;(3)相平;10;(4)3.24×103kg/m3;(5)偏大;(6)0.75g/cm3。
28.【分析】(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)①烧杯和浓盐水的总质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
②弄清量筒的分度值,根据液面对应的刻度读出量筒中浓盐水的体积;
为了减小误差,合理的测量液体密度的步骤为:用天平测烧杯和浓盐水的总质量;再把烧杯中的浓盐水倒入量筒中,记下量筒中浓盐水体积;最后用天平称出测空烧杯的质量;
(3)先利用烧杯和浓盐水的总质量减去空烧杯的质量求出量筒中浓盐水的质量,再根据密度公式求出浓盐水的密度;
(4)利用二力平衡得出漂浮时受到的浮力,利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体排开液体的体积即b块萝卜的体积,知道b块的质量,根据密度公式计算萝卜的密度。
【解答】解:(1)调节天平横梁水平平衡时,发现指针静止时偏向分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)由图甲可知,烧杯和浓盐水的总质量为:m1=50g+20g+20g+2g=92g,
由图乙可知,量筒中浓盐水的体积为:V=50mL=50cm3;
如果按照小宇的步骤操作,将浓盐水倒入量筒中时,不可能把烧杯内的浓盐水全部倒入量筒内,导致测量的浓盐水的体积偏小,由公式ρ=mV可知所测密度偏大,所以为了减小误差,合理的测量液体密度的步骤为:用天平测烧杯和浓盐水的总质量;再把烧杯中的浓盐水倒入量筒中,记下量筒中浓盐水体积;最后用天平称出测空烧杯的质量;所以合理的实验顺序是②③①;
(3)量筒中浓盐水的质量为:m=m总﹣m杯=92g﹣32g=60g,
浓盐水的密度为:ρ=mV=60g50cm3=1.2g/cm3;
(4)由题意可知本题要利用浮力相关知识测量密度,把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮时,萝卜受到的浮力和萝卜的重力平衡,大小相等,故需要测出萝卜的质量;
则萝卜受到的浮力为:F浮=G=m1g,
由F浮=ρ液gV排得,b块萝卜的体积为:Vb=V排=F浮ρ0g=m1gρ0g=m1ρ0,
萝卜密度的表达式为:ρ=m2Vb=m2m1ρ0=m2m1ρ0。
故答案为:(1)右;(2)92;50;②③①;(3)1.2;(4)萝卜;m2m1ρ0。
29.【分析】(1)研究水吸收热量的多少与水升高温度有关,根据Q=cm△t,控制比热容和质量一定,比较吸收热量与温度变化的关系。
(2)转化思想:电阻通电后产生的热量,通电时间越长,产生的热量越多,产生的热量传递给水,水吸收热量温度升高越多。
【解答】解:实验步骤:
①调整学生电源的电压至合适的值;
②将秒表调零,观察并记录水的初温T初;闭合开关,同时按下秒表开始计时,观察并记录电流表的示数I,一段时间后,断开开关,同时按下秒表停止计时,观察并记录水的末温T末;
③重复第②步的实验,再做2次,使每次水升高的温度不同,把对应的数据记录在表格中;
④根据△T=T末﹣T初计算每次水升高的温度,根据Q=I2Rt计算每次电流通过电阻产生的热量,即为水吸收的热量,并记录在表格中;
⑤分析水吸收热量的多少与水升高温度的关系。
记录表如下:
30.【分析】(1)在称量过程中,应通过加减砝码或移动游码的方法来使天平平衡;
(2)弄清量筒的分度值,根据液面对应的刻度读出量筒中牛奶的体积;
(3)天平在读数时,烧杯和剩余牛奶的总质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(4)量筒中牛奶的质量等于烧杯和牛奶的总质量减去烧杯和剩余牛奶的总质量,知道量筒中牛奶的质量和体积,根据密度公式求出牛奶的密度;
(5)如果不慎有牛奶溅出,会导致量筒中牛奶的体积偏小,利用密度公式ρ=mV计算的密度偏大。
【解答】解:(1)由图甲可知,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针偏向分度盘的右侧,说明右盘所放的砝码的质量偏大,此时应该取下最小的砝码后向右移动游码,使天平水平平衡;
(2)由图可乙知,量筒的分度值为2mL,示数为V=40mL=40cm3;
(3)如图丙所示,游码标尺的分度值是0.2g,烧杯和剩余牛奶的总质量为:m=50g+20g+2g=72g;
(4)倒入量筒中牛奶的质量为:m'=116g﹣72g=44g,
牛奶的密度为:ρ=m′V=44g40cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(5)如果不慎有牛奶溅出,会导致量筒中牛奶的体积偏小,利用密度公式ρ=mV计算的密度偏大。
故答案为:(1)C;(2)40;(3)72;(4)1.1×103;(5)偏大。
31.【分析】(1)用天平测量物体的质量,天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值。
(2)将种子放入量筒中,种子全部沉入水中时,种子的体积等于水和种子的总体积减去水的体积。由图乙可读出水和种子的总体积V2。
(3)根据公式ρ=mV求出种子密度,种子浸入水中,由于吸水,测得体积会偏小,根据前面公式可以判断。
(4)测得吸水后种子的质量和吸水前种子的质量,就可算出,浸入水中种子吸收的水的质量。根据公式V=mρ求出吸收了水的体积,再算出种子密度。
【解答】解:
(1)天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值:m=100g+50g+3g=153g;
(2)由图乙读出V2=400mL=400cm3;
(3)种子的体积V=V2﹣V1=400mL﹣300mL=100mL=100cm3
种子的密度ρ=m1V=153g100mL=1.53g/cm3
种子浸没在水中,由于吸水,测得的总体积以及种子的体积都会偏小,故测得的密度会偏大;
(4)根据题意浸入水中种子吸收的水的体积V′=m2−m1ρ水,
种子的实际体积V=V2﹣V1+V′=V2﹣V1+m2−m1ρ水,
此时种子密度为:ρ′=m1V=m1V2−V1+m2−m1ρ水=m1ρ水(V2−V1)ρ水+m2−m1。
故答案为:(1)153;
(2)400;
(3)1.53;大;种子浸没在水中,由于吸水,测得的总体积以及种子的体积都会偏小;
(4)m1ρ水(V2−V1)ρ水+m2−m1。
32.【分析】(1)利用天平测量质量前调平衡时,按照“左偏右调”的原则进行;
(2)左盘中物体的质量等于右盘中砝码的质量与游码在标尺上所对的刻度值之和;
(3)由题知,将一个金属块放在木块上,一起放入杯子中,使木块恰好浸没在水中,测出此时的总质量m2=132g,可求木块和金属块的总质量,利用G=mg求其总重力;因为木块和金属块漂浮,木块恰好浸没在水中,所以木块受到的浮力等于木块和金属块总重力,利用F浮=ρ水V排g=ρ水Vg可求木块的体积,再利用密度公式求木块的密度。
【解答】解:
(1)当天平指针指向分度盘的左侧时,要向右移动平衡螺母,直到指针指在分度盘的中线处;
(2)由图乙可知,杯子和水的总质量:m1=100g+2g=102g;
(3)由题知,将一个金属块放在木块上,一起放入杯子中,使木块恰好浸没在水中,测出此时的总质量m2=132g,
则木块和金属块的总质量:
m总=m2﹣m1=132g﹣102g=30g=0.03kg,
总重力:
G总=m总g=0.03kg×10N/kg=0.3N,
因为木块和金属块漂浮,木块恰好浸没在水中,
所以木块受到的浮力:
F浮=G总=0.3N;
由F浮=ρ水V排g=ρ水Vg可得木块的体积:
V=F浮ρ水g=0.3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10﹣5m3=30cm3,
木块的密度:
ρ=mV=18g30cm3=0.6g/cm3。
故答案为:(1)右;(2)102;(3)0.3;0.6。
33.【分析】(1)把天平放在水平桌面上,首先将游码移至标尺左端的零刻度线处,然后调节平衡螺母使天平横梁平衡;
(2)砝码要用镊子夹取;
(3)物体放在天平的左盘,游码放在天平的右盘,通过加减砝码和调节游码在标尺上的位置使天平平衡(指针偏左说明物体重,可以通过加砝码或向右移动游码使天平平衡;若指针偏右说明砝码重,需要减砝码);
(4)被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对应刻度值之和;
(5)物块的体积等于两次量筒中水的体积之差;
(6)已知质量和体积,利用公式ρ=mV计算出物块的密度;先测量体积时,由于矿石带着水,使得质量偏大,根据密度公式判断密度的大小。
【解答】解:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母使天平横梁平衡;
(2)测量过程中,要用镊子夹取砝码,不能用手直接拿砝码;
(3)测量过程中,当他在右盘内加入最小的5g砝码时,发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧,说明放入的5g砝码较重,所以应该取下5g的砝码,调节游码,使天平重新平衡;
(4)由图乙可知,奇石的质量为:m=50g+3g=53g;
(5)由图丙可知,量筒水的体积V1=20cm3,奇石和水的总体积V2=40cm3,所以奇石的体积V石=V2﹣V1=40cm3﹣20cm3=20cm3;
(6)奇石的密度为:ρ=mV=53g20cm3=2.65g/cm3;
若先测量体积时,由于奇石带着水,使得质量偏大,由ρ=mV可知,所测奇石的密度会偏大;
故答案为:(1)游码;(2)直接用手拿砝码;(3)取下5g的砝码调节游码,使天平重新平衡;(4)53;(5)20;(6)2.65;偏大。
34.【分析】(1)在使用天平测量物体质量的过程中,不能调节平衡螺母,
橙瓣的质量等于右盘中砝码的质量加上游码所对的刻度值;
(2)量筒中两次读数之差得出物体体积,再用ρ=mV计算橙瓣密度;
(3)橙瓣体积太小,测得体积的误差较大,导致测得的密度不准,为了减小误差,可以测多个橙瓣的总质量和总体积。
【解答】解:(1)在使用天平测量物体质量的过程中,不能调节平衡螺母,应该取放砝码或调节游码使天平平衡;
标尺的分度值为0.2g。游码所对的刻度值为0.4g,橙瓣质量m=10g+0.4g=10.4g,
(2)橙瓣体积:V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,
橙瓣密度为:ρ=mV=10.4g10cm3=1.04g/cm3=1.04×103kg/m3。
(4)橙瓣体积太小,测得体积的误差较大,为了减小误差,可以测多个橙瓣的总质量和总体积。
量筒的量程越大,分度值越大,因此换分度值更大的量筒测量,会导致误差更大,故只有B正确;
故选B;
故答案为:(1)游码;10.4;(2)1.04×103;(3)B。
35.【分析】(1)使用天平之前,首先把天平放在水平台上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,然后调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡;
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;知道物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度;
(3)生锈的砝码质量变大,当测量同一物体的质量时,需要减少砝码或少移动游码,就能使天平重新平衡,据此可知测得质量与物体实际质量的关系;
(4)橙子放入烧杯中,根据排开的液体体积增加量,利用阿基米德原理求出橙子的重力G橙=△F浮,即可求其质量,将该橙子取出放入水中,此时排开的液体体积增加量,即为橙子的体积,最后即可根据ρ=mV求出橙子的密度;
【解答】解:
(1)把托盘天平放在水平台面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,调节天平的平衡螺母使天平水平平衡;
(2)橙子的质量为:m=100g+50g+10g+2g=162g,
橙子的密度为:ρ=mV=162g150cm3=1.08g/cm3;
(3)砝码生锈后,自身质量变大;当测量同一物体的质量时,需要减少砝码或少移动游码,就能使天平重新平衡,所以测得的质量小于物体的实际质量;
(4)根据题意可作图如下(乙丙图中的小物体代表橙子):
设盛有水的水槽底面积为S,
由甲、乙两图可知,当装有橙子的烧杯漂浮在盛有水的水槽中漂浮时,排开水的体积的增加量为△V排=S(h1﹣h),
则由漂浮条件可得橙子的重力为:G橙=△F浮=ρ水△V排g=ρ水S(h1﹣h)g,
橙子的质量为:m橙=G橙g=ρ水S(ℎ1−ℎ)gg=ρ水S(h1﹣h),
由甲、丙两图可知,橙子的体积V橙=△V排′=S(h2﹣h),
则橙子的密度为:ρ橙=m橙V橙=ρ水S(ℎ1−ℎ)S(ℎ2−ℎ)=ℎ1−ℎℎ2−ℎρ水;
故答案为:(1)平衡螺母; (2)162;1.08;(3)偏小;(4)ℎ1−ℎℎ2−ℎρ水。
36.【分析】(1)由题意知,杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;
(2)由杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,已知动力和动力臂、阻力臂,所以可以得到阻力即金属块的重力,利用G=mg的变形公式求出金属块质量;
(3)使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;利用V=Sh求出金属块的体积,利用ρ=mV求出金属块的密度;
(4)多次测量求平均值可以减小误差;
(5)在某次测量过程中,不慎沿斜下方拉弹簧测力计,会造成测力计拉力的力臂变小,而支点左侧的阻力以及阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的拉力变大,由此计算出的金属块的重力偏大,质量偏大,算出的密度偏大。
【解答】解:
(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,应将平衡螺母向右调节,直至重心右移到支点处;
(2)设杠杆上一个小格的长度为L,则图甲中阻力臂为L,动力臂为3L,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,金属块的重力(即阻力)为:G=F2=F1L1L2=2.5N×3LL=7.5N,
金属块质量为:m=Gg=7.5N10N/kg=0.75kg;
(3)图乙中刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm,金属块上端与0对齐,下端在2.50cm上,所以金属块的高度为2.50cm;
金属块的体积为:V=Sh=30cm2×2.50cm=75cm3=7.5×10﹣5m3,
金属块的密度为:ρ=mV=0.75kg7.5×10−5m3=1×104kg/m3;
(4)多次测量求平均值可以减小误差;
(5)若沿斜下方拉弹簧测力计,会造成测力计拉力的力臂变小,而支点左侧的阻力以及阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的拉力变大,由此按(2)中的方法求出金属块的重力偏大,质量偏大,根据ρ=mV算出的密度偏大。
故答案为:(1)右;(2)0.75;(3)2.50;1×104;(4)减小误差;(5)偏大。
37.【分析】(1)将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度度线处,平衡螺母向上翘的一端调节。
(2)金属块用细线系好放进盛有水的量筒中,金属块的体积等于金属块浸没前后两次的体积差;然后根据公式ρ=mV求出其密度,与表中数据比较即可。
【解答】解:
(1)在调节天平平衡时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,说明天平的左端上翘,则平衡螺母应向上翘的左端调节,使指针对准分度盘中央刻度线;
(2)图乙中量筒的分度值为2mL,水和金属块的总体积为60mL,
则金属块的体积:V=60mL﹣50mL=10mL=10cm3,
金属块的密度为:ρ=mV=27g10cm3=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3
根据表中数据可判断组成该金属块的物质可能是铝。
故答案为:(1)左;(2)10;(3)2.7; (4)铝。
38.【分析】(1)正确使用天平:①把天平放在水平台上,把游码拨到零刻度,②调节平衡螺母使天平横梁平衡,③左物右码称量物体质量,物体的质量等于砝码的质量与游码对应的刻度值的和。
(2)由图乙读出小石块浸没在量筒的水中前后量筒的示数,前后体积的变化就是小石块的体积。由密度公式:ρ=mV算出小石块的密度。由于细铜丝有体积,所以求出小石块的体积偏大,密度偏小。
【解答】解:(1)正确使用天平首先把天平放在水平台上,把游码拨到零刻度,然后调节平衡螺母使天平横梁平衡;
(2)称量物体质量时左物右码,物体的质量等于砝码的质量与游码对应的刻度值的和。由图甲知,标尺的分度值为0.2g,所以石块的质量为:m=20g+5g+2.4g=27.4g;
(3)由图乙知:水的体积为20ml,水和石块的体积为30mL,所以石块的体积为:V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3,
小石块的密度为:
ρ=mV=27.4g10cm3=2.74g/cm3=2.74×103kg/m3
由于细铜丝有体积,所以求出小石块的体积偏大,故密度偏小。
故答案为:(1)水平,左端;
(2)左,右,砝码,27.4;
(3)10,ρ=mV,2.74×103,偏小。
39.【分析】(1)在天平使用时,应先将天平放在水平的桌面上,而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处;再调节天平横梁平衡;
(2)当将最小的砝码放在天平右盘中后,分度盘指针向右偏,说明砝码放多了,故应取下最小砝码,并向右移动游码,使横梁平衡;
物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)读出丙图中大樱桃和水的总体积,利用量筒读数时,视线应与凹液面相平,大樱桃的体积等于大樱桃和水的总体积与水的体积的差;
根据密度公式ρ=mV计算大樱桃的密度;
(4)由于大樱桃从水中取出时不可避免会沾有一些水,据此分析。
【解答】解:(1)在天平使用时,应先将天平放在水平的桌面上,而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处;
(2)由图可知,将最小为5g的砝码放在天平右盘中后,分度盘指针向右偏,说明砝码放多了,故应取下最小砝码,并向右移动游码,使横梁平衡;
大樱桃的质量为:m=10g+0.4g=10.4g;
(3)大樱桃的体积:V=70mL﹣60mL=10mL=10cm3,
大樱桃的密度:ρ=mV=10.4g10cm3=1.04g/cm3=1.04×103kg/m3;
(4)由于大樱桃从水中取出时不可避免会沾有一些水,导致测量的大樱桃体积偏大,根据密度公式ρ=mV可知所测密度会偏小。
故答案为:(1)游码移到标尺左端的零刻度;(2)取下最小砝码,并向右移动游码;10.4;(3)10;1.04×103;(4)小于。
40.【分析】(1)电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表;用电器正常工作时的功率和额定功率相等,可以利用额定功率与时间的乘积求得消耗的电能,否则不可行;
(2)探究电热水壶电热转化效率与电热水壶的功率有关时,应控制其它条件不变,改变电热水壶的电功率;
找三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水、直至烧开时,利用一只电能表无法分别测出三电热水壶消耗的电能;
(3)根据第1、2、3组数据分析水的质量和电热转化效率关系,根据第1、4、5组数据分析电热水壶的功率和电热转化效率关系,然后利用控制变量法得出结论;
(4)根据(3)的结论对电热水壶的使用提出建议。
【解答】解:
(1)断开了家中其它用电器,仅让电热水壶工作,利用电能表可以直接测出电热水壶消耗的电能;
而电热水壶工作时的功率和额定功率不一定相等,不能用额定功率与时间的乘积求出消耗的电能,所以正确的测量方法是小明的方法;
(2)探究电热水壶电热转化效率与电热水壶的功率有关时,应该保持水的质量和初温一定,选用功率不同的电热水壶,进行实验;
探究电热水壶电热转化效率与被加热的水的质量有关时,应该改变水的质量,且控制电热水壶的功率相同,同时要注意水壶和水的初温应该相同,利用一只电能表可以分别测出电热水壶先后三次加热水时消耗的电能,则A方案可行;
仅有一只电能表,无法测出同时工作的三个电水壶分别消耗的电能,所以B方案不可行;
(3)由第1、2、3组数据可知,电热水壶的功率相同时,水的质量越大,电热转化效率越高;
由第1、4、5组数据可知,水的质量相同时,电热水壶的功率越大,电热转化效率越高;
(4)由(4)的结论可知,使用功率较大的电热水壶或单次使用时加热质量较大的水可以提高电热转化效率。
故答案为:(1)小明;(2)①水的质量和初温;②水壶和水的初温相同;③不可行,仅有一只电能表无法测出同时工作的三个电水壶分别消耗的电能;(3)高;水的质量相同时,电热水壶的功率越大,电热转化效率越高;(4)使用功率较大的电热水壶或单次使用时加热质量较大的水可以提高电热转化效率。
41.【分析】(1)调节天平的主要步骤是:首先将天平放在水平桌面上,再将游码移至标尺左端零刻度线处,最后调节平衡螺母,使天平水平平衡;
(2)在三个实验方案中,测量豆浆密度的原理均为:ρ=mV,即用天平测量液体的质量,用量筒测量液体的体积,再计算密度的大小。
对于方案一,测完质量,再将烧杯中的豆浆倒入量筒中测量体积时,由于烧杯中有豆浆残留,会使所测体积偏小,导致所测豆浆密度偏大;
对于方案二,将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中测量体积,再测剩余豆浆和烧杯的质量,从而测出倒入量筒中豆浆的质量和体积,所测豆浆密度误差较小;
对于方案三,测完体积,再将量筒的豆浆倒入烧杯中测量质量时,由于量筒中有豆浆残留,会使所测质量偏小,导致所测豆浆密度偏小。
可见,三个方案中,方案二更为合理。
【解答】解:(1)调节天平的主要步骤是:首先将天平放在水平桌面上,再将游码移至标尺左端零刻度线处,最后调节平衡螺母,使天平水平平衡。如图所示,指针向左偏转,则向右调节平衡螺母,直到指针指在分度盘中央刻度线处,天平水平平衡;
(2)在三个实验方案中,测量豆浆密度的原理均为:ρ=mV,即用天平测量液体的质量,用量筒测量液体的体积,再计算密度的大小。
对于方案一,测完质量,再将烧杯中的豆浆倒入量筒中测量体积时,由于烧杯中有豆浆残留,会使所测体积偏小,质量一定时,由原理可知,所测豆浆密度偏大;
对于方案二,将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中测量体积,再测剩余豆浆和烧杯的质量,从而测出倒入量筒中豆浆的质量和体积,所测豆浆密度误差较小;
对于方案三,测完体积,再将量筒的豆浆倒入烧杯中测量质量时,由于量筒中有豆浆残留,会使所测质量偏小,在体积一定时,由原理可知,所测豆浆密度偏小。
可见,三个方案中,方案二更为合理,此时,豆浆的密度为:ρ豆浆=m豆浆V豆浆=m−m1V。
故答案为:(1)零刻度线;右;分度盘中央刻度线处;(3)m−m1V;一;体积;大。(或“三;质量;小。”)
42.【分析】(1)在天平使用时,应先将天平放在水平的桌面上,而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处;
调节天平横梁平衡时,根据指针的偏转方向判断天平哪端下沉,调节过程中,平衡螺母向上翘的方向移动;
(2)天平读数时应将砝码的质量与游码的示数相加,食用油的质量为烧杯和食用油的总质量与空烧杯的质量之差;
读出量筒中的体积,利用量筒读数时,视线应与凹液面相平,利用密度公式可计算出食用油的密度;
(3)将烧杯中的食用油倒入量筒时,烧杯中会有残留,据此分析解答;
(4)因为将两电子秤示数清零,所以根据题意可知m1为小物块排开液体的质量,m2为小物块排开水的质量,物块浸没在液体中和浸没在水中的体积相等都等于物块的体积,根据水的密度求出物块排开水的体积即物块排开液体的体积,再根据密度公式ρ=mV求出液体的密度。
【解答】解:(1)用天平测量物体的质量时,首先把天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻线处。
然后调节横梁两端的平衡螺母,使横梁平衡,在调节过程中,若指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母向左边调节;
(2)由图甲知,烧杯和食用油的总质量为:m总=50g+10g+1.2g=61.2g,
食用油的质量为:m油=m总﹣m杯=61.2g﹣28g=33.2g,
由乙图知,食用油的体积为:V=40mL=40cm3,
食用油的密度:ρ=mV=33.2g40cm3=0.83g/cm3;
(3)将食用油从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净,导致体积的测量结果会偏小,而质量的测量是准确的,根据ρ=mV可知,此密度的测量结果比真实值偏大;
(4)因为将两电子秤示数清零,所以根据题意可知m1为小物块排开液体的质量,m2为小物块排开水的质量,物块浸没在液体中和浸没在水中的体积相等都等于物块的体积,
则物块排开液体的体积为:V排液=V物=V排水=m2ρ水,
液体的密度为:ρ液=m1v液=m1m2ρ水=m1m2ρ水。
故答案为:(1)左;左;(2)33.2;0.83;(3)偏大;将烧杯中的食用油倒入量筒时,烧杯中会有残留;(4)m1m2ρ水。
43.【分析】目前所学知识中,没有仪器可以直接测出材料的导电能力,所以我们要采用转换法,将材料的导电能力转换为易观察的电灯泡亮度、电流表示数、电压表示数等。
【解答】解:长短粗细等相同的不同导体,导电能力强的导体对电流的阻碍作用小,导电能力弱的导体对电流的阻碍作用大。所以我们可以利用电流表来体现导体的导电能力。为此,我们需要将青铜线、黄铜线分别与电流表等串联起来组成闭合电路。
因材料的横截面积、长度等都会影响其导电能力,所以已知两卷线粗细相同的情况下,我们还要保证青铜线、黄铜线的长度相同,且青铜线、黄铜线的长度要足够长,否则通过青铜线、黄铜线的电流大小差别较小,不易比较。
由以上分析可知,我们需要:电源、导线、开关、电流表。此外,为保护电路,我们还应添加一定值电阻。
故答案为:(1)两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。
(2)①截取长度相同的黄铜线与青铜线(长度要较长);②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来,闭合开关,记录电流表的示数I1;③断开开关,用青铜线取代黄铜线接入电路中,闭合开关,记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小。
(3)若I1>I2,则说明黄铜线的导电能力强;若I1<I2,则说明青铜线的导电能力强。
44.【分析】(1)调节平衡前,先将天平放在水平台上,游码置于标尺左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,使天平水平平衡;
(2)天平水平平衡时,物体的质量等于右盘砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
(3)矿石浸没时,排开水的体积和小矿石的体积相等;再根据密度公式求出矿石的密度;
(4)分析小矿石测量体积的大小,再分析小矿石密度测量值大小。
【解答】解:(1)在调节天平水平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的“零”刻度线处;
(2)如图乙所示,标尺的分度值是0.2g,则小矿石的质量:m=50g+2g=52g;
(3)如图丙,量筒中水的体积:V1=20mL,矿石和水的总质量:V2=40mL,矿石的体积:V=V2﹣V1=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
根据公式ρ=mV得,矿石的密度:ρ石=mV=52g20cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(4)小军将小矿石放入量筒中时,筒壁上溅了几滴水,水和小矿石的总体积减小,求出小矿石的体积偏小,小矿石的质量测量是准确的,所以小矿石密度测量值偏大。
故答案为:(1)水平;没有将游码移至横梁标尺左端的零刻度线处;(2)52;(3)20;2.6×103;(4)偏大。
45.【分析】(1)天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度处,平衡螺母向上翘的一端调节,使天平的横梁水平平衡;
石块的体积等于石块和水的总体积减去水的体积,根据密度公式ρ=mV求石块的密度;
(2)由m=Gg求得石块的质量;石块浸没在水中,则石块排开水的体积等于石块的体积;根据密度公式ρ=mV求石块的密度;
(3)因石块放在水中时会吸水,测体积前可以让石块吸足水,或在石块的外部包一层薄保鲜膜,或采用排沙法测体积。
【解答】解:(1)如图,横梁上的指针指在分度盘的右侧,说明天平的左端上翘,所以应将平衡螺母向左端调节,使天平横梁水平平衡;
石块的体积:V=V2﹣V1,由密度公式可得,石块的密度:ρ石=mV=mV2−V1;
(2)石块的重力为G,则质量:m=Gg,
石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为F,则石块浸没时受到的浮力:F浮=G﹣F,
根据阿基米德原理,石块排开水的体积:V排=F浮ρ水g=G−Fρ水g,
石块浸没在水中,石块的体积:V=V排=G−Fρ水g,
所以石块的密度:ρ石=mV=GgG−Fρ水g=GG−Fρ水;
(5)石块放入水中后,因其具有吸水性,导致液面下降,所测体积偏小,由密度公式ρ=mV可知,密度的测量值偏大;为避免这一影响,测体积前可以让石块吸足水,或可在具有吸水性的石块的外部包一层薄保鲜膜,或采用排沙法测体积。
故答案为:(1)①将平衡螺母向左端调节,使天平横梁水平平衡;⑤mV2−V1;(2)②浸没;③GG−Fρ水;(3)偏大;让石块吸足水。
46.【分析】(1)刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度。使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
(2)读取天平所测质量时,首先要明确标尺的分度值,被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;读取量筒中液体体积时,要明确量筒的分度值,视线与液面最凹处相平;已知质量和体积,利用公式ρ=mV得到密度。
【解答】解:由图知:
(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与4.00cm对齐,右侧与7.50cm对齐,所以物体的长度为L=7.50cm﹣4.00cm=3.50cm;
(2)天平标尺的分度值为0.2g,石块的质量为m=20g+10g+5g+4g=39g;石块的体积为V=45cm3﹣30cm3=15cm3,
所以石块的密度为ρ=mV=39g15cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。
故答案为:(1)3.50;(2)39;2.6×103。
47.【分析】(1)由甲图可知,将游码归零后,天平横梁左端下沉,指针偏向分度盘左侧,应调节平衡螺母使天平水平平衡;
(2)由乙、丙两图可知,液体质量和液体体积,由公式ρ=mV计算液体密度;由于烧杯中有液体残留,使测量体积时结果偏小,在质量一定时,由公式ρ=mV可知,所测密度偏大;
(3)当金属块浸没在水和液体中时,由公式F浮=G﹣F示和F浮=ρ液gV排分析得出液体密度的表达式。
【解答】解:(1)由甲图可知,将游码归零后,天平横梁左端下沉,指针偏向分度盘左侧,应向右调节平衡螺母使天平水平平衡;
(2)由乙、丙两图可知,液体和烧杯的总质量m1=66.4g,液体体积V=30cm3,液体密度ρ=m液V=66.4g−33.4g30cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;由于将烧杯中液体全部倒入量筒时,烧杯中有液体残留,使所测体积偏小,在质量一定时,由公式ρ=mV可知,所测液体密度偏大;
(3)当金属块浸没在水和液体中时,V排液=V排水=V金,由公式F浮=G﹣F示和F浮=ρ液gV排可得:
V排液=V排水=F浮水ρ水g=F1−F2ρ水g⋯⋯①
ρ液=F浮液gV排液=F1−F3gV排液⋯⋯②
由①②可得:ρ液=F1−F3F1−F2ρ水.
故答案为:右;66.4;30;1.1×103;偏大;ρ液=F1−F3F1−F2ρ水.
48.【分析】(1)使用天平测量物体质量时,通过增减砝码和移动游码来使天平恢复水平平衡;
(2)由公式ρ=mV可知,为了减小液体残留对测量结果的影响,应测量出残留盐水与烧杯的总质量,算出倒入量筒的盐水质量及其体积,使所测密度更为准确;
(3)已知鸭蛋的质量,再通过排水法来计算鸭蛋的体积,鸭蛋浸没在水中时,由甲、乙、丁三图可知:V蛋=V排,由甲、乙、丁三图可知加入水的体积即为鸭蛋的体积,根据公式ρ=mV计算出鸭蛋的密度。
【解答】解:(1)用调节好的天平测量物体质量时,通过增减砝码和移动游码来使天平恢复水平平衡,这个过程中,不能再调节平衡螺母;
(2)由公式ρ=mV可知,为了减小液体残留对测量结果的影响,应测量出残留盐水与烧杯的总质量,算出倒入量筒的盐水质量及其体积,使所测密度更为准确。若擦干残留盐水测量烧杯质量,则所测盐水质量会偏大,使所测密度偏大
(3)鸭蛋的质量m蛋=80.5g,再用排水法来测量鸭蛋的体积,鸭蛋浸没在水中时,V蛋=V排。在乙、丙两图中,由于取出鸭蛋时带出一些水,在丁中补入水的体积略大于鸭蛋排开水的体积,按丙、丁数据计算鸭蛋的体积会使所测体积偏大,由ρ=mV可知,所测鸭蛋的密度会偏小。
若没有丙中数据,由甲、乙、丁三个数据计算排开水的体积可以不受带出水对实验的影响,此时,
排开水的质量为:m排=m丁+m甲﹣m乙=202.0g+80.5g﹣212.5g=70g,
鸭蛋的体积为:V蛋=V排=m排ρ水=70g1g/cm3=70cm3,
鸭蛋的密度为:ρ蛋=m蛋V蛋=80.5g70cm3=1.15g/cm3=1.15×103kg/m3.
故答案为:(1)不能;(2)直接;(3)能,鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3.
49.【分析】(1)分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验,控制水的深度相同,得到射程与小孔距桌面的高度的关系;
(2)分析1、5、9三实验,控制小孔距桌面的高度相同,观察射程与水的深度的关系,从而得到水的射出速度与水的深度的关系;
(3)换不用的液体进行多次实验,可以探究液体的射出速度与液体种类是否有关。
【解答】解:(1)分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大;
(2)分析1、5、9三实验,当小孔距桌面的高度H相同时,水流射程s随小孔在水中的深度h的增大而增大,说明水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关;
(3)再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,可以探究液体从小孔水平射出的速度v与液体种类是否有关。
故答案为:(1)增大;(2)1、5、9;(3)液体种类。
50.【分析】(1)水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙;
(2)用天平测物体的质量时,左盘放物体,右盘放砝码,物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值;
(3)由图乙读出水和酒精混合液的体积,烧杯和混合液的总质量减去空烧杯的质量即为混合液的质量,利用密度公式计算混合液的密度。
【解答】解:(1)水和酒精混合后,由于分子进入彼此的空隙中而使总体积减小;故说明分子间有空隙;
(2)用天平测物体的质量时,应在天平右盘中加减砝码;
由图甲可知烧杯和混合液的总质量m总=50g+10g+2g=62g;
(3)混合液的质量m=m总﹣m空=62g﹣24g=38g,
由图乙读出水和酒精混合液的体积V=40mL=40cm3,
水和酒精混合液的密度ρ液=mV=38g40cm3=0.95g/cm3。
故答案为:(1)间隙;(2)右;62;(3)0.95。
51.【分析】(1)第2、3两组嘴贴袋口吹气效果没有嘴距袋口10厘米吹气明显,据此分析作答;
(2)袋内气体体积近似看作柱体体积,横截面积相同,柱体体积的比等于柱体高度的比;
(3)根据流体流速大压强小作答即可。
【解答】解:(1)小明的猜想是:塑料袋中的气体都由口中吹出;由实验中的第2、3两组数据可知,嘴距袋口10厘米吹气可将袋中充满气体,而直接嘴贴袋口吹气,袋中气体没有充满,由此否定了小明的猜想;
(2)袋内气体体积近似看作柱体体积,横截面积相同,由V=Sh可知,柱体体积的比等于柱体高度的比:V1V2=Sℎ1Sℎ2=ℎ1ℎ2;所以将袋内气体挤压到底端,用刻度尺测出鼓起部分的长度,计算出与袋子长度的比值就可知道袋内气体的体积的占比。
(3)流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;口中吹出气体进入袋内,袋口内气体流速大于周围气体的流速,袋内气压小于外部气压,周围空气在大气压的作用下进入袋内。
故答案为:(1)第2、3组;(2)将袋内气体挤压到底端,用刻度尺测出鼓起部分的长度,计算出与袋子长度的比值;(3)口中吹出气体进入袋内,袋口内气体流速大于周围气体的流速,袋内气压小于外部气压,周围空气在大气压的作用下进入袋内。
52.【分析】(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端零刻度线处,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(3)在没有量筒或物体太大无法放入量筒中时,物体的排水体积就是物体的体积;
小张又进行了如图2乙所示的三个步骤,目的是测量模型的体积,
实验步骤为:①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g。
②用细线拴住模型并浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记。
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处,量筒中的水位如图2丙所示;
(4)图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,图2乙①中烧杯和水的总质量为145g,据此得出倒入烧杯中的水的质量,根据密度公式ρ=mV得出倒入水的体积,模型的体积等于倒入水的体积,根据ρ=mV得出模型的密度;
(5)量筒中原有装有40mL水,倒入烧杯中之后,剩余的水的体积如图丙所示,据此得出量筒中倒出的水的体积,进而得出若只考虑模型带出水产生的误差,求出实验过程中模型带出水的体积;
增加的水的质量等于图2乙③中烧杯和水的总质量减去图2乙①中烧杯和水的总质量,与石块带出水的多少无关,不管水带出多少,水始终都要加到标记处,故此实验方法所测密度不变,故小敏计算出的密度值与实际值相比相等。
【解答】解:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针偏向分度标尺中线的左侧,即右端上翘,所以向右调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
(2)由图2甲可知,砝码的质量是80g,标尺的分度值是0.2g,所以游码对应的刻度值是4g,所以模型的质量m=80g+4g=84g;
(3)小张又进行了如图2乙所示的三个步骤,目的是测量模型的体积,
实验步骤为:①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g。
②用细线拴住模型并浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记。
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处,量筒中的水位如图2丙所示。
(4)图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,图2乙①中烧杯和水的总质量为145g,则倒入烧杯中的水的质量为:155g﹣145g=10g,模型的体积等于倒入水的体积,为V=V水=m水ρ水=10g1g/cm3=10cm3,
模型的密度ρ=mV=84g10cm3=8.4g/cm3;
(5)量筒中原有装有40mL水,倒入烧杯中之后,剩余的水的体积如图丙所示,为28mL,
量筒中倒出的水的体积为:40mL﹣28mL=12mL=12cm3,
若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为:12cm3﹣10cm3=2cm3;
增加的水的质量等于图2乙③中烧杯和水的总质量减去图2乙①中烧杯和水的总质量,与石块带出水的多少无关,不管水带出多少,水始终都要加到标记处,故此实验方法所测密度不变,故小敏计算出的密度值与实际值相比相等。
故答案为:(1)零刻线;右;(2)84;(3)②浸没; ③标记;(4)8.4;(5)2;相等。
53.【分析】(1)①探究飞机获得的升力与机翼投影面积的关系时应采用控制变量法,观察表格的第一、二列数据可得结论;
②多次实验的目的是为了寻找普遍规律,避免偶然性;
(2)流体在流速大的地方压强小,分析察表格的第一行数据可知风速大小;
(3)分析根据实验数据绘制的图像图乙可知飞机获得的升力与迎角α的关系。
【解答】解:(1)①探究飞机获得的升力与机翼投影面积的关系时应控制风速不变,观察表格的第一、二列数据,由表格可知其它因素相同时,机翼投影面积越大,机获得的升力就越大;
②此实验选用三组不同的风速分别进行是为了寻找普遍规律,避免偶然性;
(2)流体在流速大的地方压强小,机翼投影面积相同时,飞机获得的升力越大,则风速越大,观察表格的第一、二、三行数据,由表格可知风速为v1时飞机获得的升力F1大于风速为v2时飞机获得的升力F2,所以风速v1大于风速v2;
(3)分析根据实验数据绘制的图像图乙可知飞机获得的升力随迎角α的增大先变大后变小。
故答案为:(1)①其它因素相同时,机翼投影面积越大,机获得的升力就越大;②寻找普遍规律,避免偶然性;(2)大于;(3)飞机获得的升力随迎角α的增大先变大后变小。
54.【分析】(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。
(2)适量的含义是固体要能浸没,并且水和固体的总体积不能超过量筒的最大测量范围。否则会影响物体的体积的测量。
(3)小化石的体积等于小化石排开水的体积,求出排开水的体积,即小化石的体积;知道小化石的质量和体积,根据密度公式求出小化石的密度。
(4)根据所测质量和体积的变化分析测得密度的变化。
【解答】解:(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,小化石的质量:m=50g+20g+4g=74g。
(2)量筒中倒入适量的水有两层含义:①水不能太少,要能浸没小化石;
②水不能太多,小化石浸没后,水面不能超过量程;
(3)由乙图可知,小化石的体积为V=V排水=40cm3﹣20cm3=20cm3,
则小化石的密度为:ρ=mV=74g20cm3=3.7g/cm3。
(4)若先测体积,再测质量时小石头上粘有水,使得测量的质量偏大,测得体积准确,根据密度公式ρ=mV可知,测得小石头的密度值将会偏大;
故答案为:(1)74;(2)水不能太少,要能浸没小化石;(3)3.7;(4)偏大。
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