4. (2025·江苏无锡一模·7分)上分
点二 小明和小华分别用两种方案测量液体密度。
方案一:小明利用天平和量筒测量液体密度。
(1)实验步骤如下:
① 如图甲所示,将天平放在水平台面上,取下
垫圈
,并将游码移至左端零刻度线处,此时指针如图乙所示,他应将平衡螺母向
右
调节,直至天平平衡。

② 利用天平测出空烧杯的质量为$30\ \mathrm{g}$;
③ 如图丙所示,在烧杯中倒入适量待测液体,测出烧杯和液体的总质量为
62 g
;
④ 如图丁所示,将烧杯中待测液体全部倒入量筒中,读出液体的体积;
⑤ 计算待测液体的密度为
$0.8×10^{3}$
$\mathrm{kg/m}^3$。
(2)小组交流时,小华认为:将上述实验步骤①②③④⑤的顺序调整为
①③ ④②⑤
(填序号),可以减小测量误差。
方案二:小华仅用天平测量液体密度。
(3)如图戊所示,小华将体积均为$V$的水和待测液体分别倒入两个相同的烧杯中,放置在已经调节平衡的天平两端。为使天平恢复平衡,小华向右移动游码,此操作的作用相当于
在右盘的烧杯中加入液体
,当天平再次平衡时,读出游码的示数为$m$,则待测液体的密度$\rho=$
$\frac{\rho_{水}V - m}{V}$
(用此题中所给字母表示,水的密度为$\rho_{水}$)。
答案:4. (1)①垫圈 右 ③62 g ⑤$0.8×10^{3}$ (2)①③ ④②⑤ (3)在右盘的烧杯中加入液体$\frac{\rho_{水}V - m}{V}$
解析:(1)①如图甲所示,将天平放在水平台面上,取下垫圈,并将游码移至左端零刻度线处,此时指针左偏,他应将平衡螺母向右调节,直至天平平衡.③如图丙所示,烧杯和液体的总质量$m_{1}=50\ g + 10\ g + 2\ g = 62\ g$.⑤量筒内液面位置如图丁所示,量筒内液体的体积$V = 40\ mL = 40\ cm^{3}$,量筒内液体的质量$m = m_{1}-m_{0}=62\ g - 30\ g = 32\ g$,待测液体的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{32\ g}{40\ cm^{3}}=0.8\ g/cm^{3}=0.8×10^{3}\ kg/m^{3}$.(2)将烧杯中待测液体全部倒入量筒中时,烧杯中有液体残留,故读出液体的体积偏小,为避免这种情况,上述实验步骤①②③④⑤的顺序可调整为①③④②⑤,可以减小测量误差.(3)小华将体积均为$V$的水和待测液体分别倒入两个相同的烧杯中,放置在已经调节平衡的天平两端.为使天平恢复平衡,小华向右移动游码,此操作相当于在右盘的烧杯中加入液体,当天平横梁平衡后,两盘的质量相等,即$m_{水}=m_{液}+m$,由$m = \rho V$可得$\rho_{水}V=\rho V + m$,所以待测液体的密度$\rho=\frac{\rho_{水}V - m}{V}$.
5. (2025·安徽淮南期末·2分)小峰参加学校春季运动会获得一枚金牌,他想测出该金牌的密度。他先用天平测出金牌的质量为$178\ \mathrm{g}$,然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为$50\ \mathrm{g}$的空烧杯中,测得烧杯和溢出水的总质量为$70\ \mathrm{g}$。已知水的密度$\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,金的密度$\rho_{金}=19.3× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,则下列说法正确的是(
C
)
A.排开水的体积是$50\ \mathrm{cm}^3$
B.金牌的体积是$70\ \mathrm{cm}^3$
C.金牌的密度是$8.9× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
D.金牌是纯金做成的
答案:5. C
解析:
溢出水的质量:$m_{溢}=m_{总}-m_{杯}=70\ \mathrm{g}-50\ \mathrm{g}=20\ \mathrm{g}$
水的密度:$\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3=1\ \mathrm{g/cm}^3$
排开水的体积:$V_{排}=\frac{m_{溢}}{\rho_{水}}=\frac{20\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=20\ \mathrm{cm}^3$
金牌的体积:$V=V_{排}=20\ \mathrm{cm}^3$
金牌的密度:$\rho=\frac{m}{V}=\frac{178\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm}^3}=8.9\ \mathrm{g/cm}^3=8.9× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
因为$8.9× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3\neq19.3× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,所以金牌不是纯金做成的。
综上,正确的是C。