《2025年练就优等生课后提分攻略八年级物理全一册人教版》

01 小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空桶、溢水杯、小烧杯、量筒和水。实验步骤如下：
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图 8-84-1 甲；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为$20 mL$，如图乙；
③将小烧杯中$20 mL$水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；
④将金属块放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为$44 mL$，如图丁。
请回答下列问题：($g$取$10 N/kg$)
(1)图乙中，金属块受到的浮力为$0.2$$ N$。
(2)被测金属块的密度是$3.2$$ g/cm^3$。
(3)在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空桶，测出的整个桶漂浮时排开液体的体积将不变(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。

答案：
(1)$0.2$
(2)$3.2$
(3)不变

02 学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线(质量和体积可忽略)、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：
(1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的零刻度线处，并调节平衡螺母，使天平平衡。
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左(选填“左”或“右”)盘，先估计烧杯和水的质量，然后用镊子往天平的盘内从大到小(选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图 8-84-2 甲所示，则烧杯和水的总质量为$124$$ g$。
(3)如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为$144 g$，则矿石的体积为$2 × 10^{-5}$$ m^3$。(水的密度为$1.0 × 10^{3} kg/m^3$)
(4)如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为$174 g$，则矿石的密度为$2.5 × 10^{3}$$ kg/m^3$。

答案：
(1)零刻度线
(2)左 从大到小 $124$
(3)$2 × 10^{-5}$
(4)$2.5 × 10^{3}$
[解析]
(2)由图甲可知，砝码的质量$m_{1}=100 g+20 g=120 g$，游码对应的示数$m_{2}=4 g$，则烧杯和水的总质量$m_{总}=m_{1}+m_{2}=120 g+4 g=124 g$。
(3)用线拉着矿石浸没在水中，此时托盘天平测量的质量$m_{3}=144 g$，增加的重力等于矿石的重力减去拉力，即等于矿石所受的浮力，则$(m_{3}-m_{总})g = F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，矿石的体积就是排开水的体积，则$V_{矿石}=V_{排}=\frac{m_{3}-m_{总}}{\rho_{水}}=\frac{144 g-124 g}{1.0 g/cm^3}=20 cm^3=2 × 10^{-5} m^3$。
(4)放入矿石沉底后，此时托盘天平测量的质量$m_{4}=174 g$，左盘中增加的质量就是矿石的质量，即$m_{矿石}=m_{4}-m_{总}=174 g-124 g=50 g$；矿石的密度$\rho=\frac{m_{矿石}}{V_{矿石}}=\frac{50 g}{20 cm^3}=2.5 g/cm^3=2.5 × 10^{3} kg/m^3$。