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$ 18.7×10^3$
54
20
①③②
【分析】
要解决该问题,首先回忆密度的计算公式$\rho=\frac{m}{V}$。解题核心在于两点:一是明确公式中质量、体积与密度的对应关系;二是必须统一单位。题目中质量单位为kg,体积单位为cm³,需先将体积单位换算为m³,再将质量和换算后的体积代入公式计算,即可得出矿石的密度。
【解析】
根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,先统一单位:
已知矿石质量$m = 0.28$ kg,体积$V = 15\ \mathrm{cm}^3 = 15 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^3 = 1.5 × 10^{-5}\ \mathrm{m}^3$,
代入公式计算得:$\rho = \frac{0.28\ \mathrm{kg}}{1.5 × 10^{-5}\ \mathrm{m}^3} \approx 18.7 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
$18.7×10^3$
【知识点】
密度的计算、单位换算
【点评】
本题考查密度公式的直接应用,解题关键是注意单位的统一,体积单位换算易出错,需熟练掌握单位间的换算关系。
【难度系数】
0.8
【分析】
要鉴定金属块的材料,需先测量其质量和体积,再通过密度公式计算密度,最后对照密度表确定物质种类。首先,天平测量质量时,读数为砝码总质量加上游码对应的刻度值;其次,利用量筒排水法测体积,金属块的体积等于放入金属块后量筒的总体积减去水的初始体积;最后根据密度公式ρ=m/V计算出金属块的密度,对比密度表即可判断出金属材料。
【解析】
1. 测量金属块的质量:由图(a)可知,天平右盘砝码质量为50g,游码对应的刻度值为4g,根据天平读数规则,金属块的质量 $ m = 50g + 4g = 54g $;
2. 测量金属块的体积:由图(b)可知,量筒中水的初始体积为20cm³,放入金属块后总体积为40cm³,因此金属块的体积 $ V = 40cm³ - 20cm³ = 20cm³ $;
3. 计算金属块的密度并判断材料:根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,代入数据可得 $ \rho = \frac{54g}{20cm³} = 2.7g/cm³ $,查密度表可知,该密度与铝的密度相符,所以该金属可能是铝。
【答案】
54;20;铝
【知识点】
天平的读数;量筒的使用;密度鉴定物质
【点评】
本题考查天平、量筒的基本操作及密度公式的应用,通过计算密度判断物质种类,属于基础实验题,侧重对实验基本技能的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
(1) 思考天平使用前的调节逻辑:首先需将天平放置在水平桌面上,这是天平正常工作的前提;接着必须把游码移到标尺左端的“0”刻度线处,这是调节平衡螺母前的必要操作;最后调节平衡螺母使天平平衡,才能开展后续质量测量,因此正确顺序为①③②。
(2) 实验采用“倒出法”测盐水密度:先测玻璃杯和盐水总质量,倒出部分盐水到量筒后读体积,再测玻璃杯和剩余盐水总质量,通过总质量与剩余质量的差值得到倒出盐水的质量,最后代入密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算密度。其中天平读数为砝码总质量加游码对应刻度值,量筒读数需视线与凹液面底部相平,再结合公式完成计算。
【解析】
(1) 托盘天平使用前的正确步骤排序:
① 将天平放在水平桌面上;
③ 将游码移到标尺左端的“0”刻度线处;
② 调节天平的平衡螺母,使天平平衡;
故正确顺序为$\boldsymbol{①③②}$。
(2) 实验过程的具体计算:
① 玻璃杯和剩余盐水的总质量:砝码总质量为$50\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}=55\ \mathrm{g}$,游码对应质量为$3.4\ \mathrm{g}$,因此总质量$m_{\mathrm{剩}}=55\ \mathrm{g}+3.4\ \mathrm{g}=58.2\ \mathrm{g}$;
② 由量筒刻度可知,量筒中盐水的体积$V=60\ \mathrm{cm}^3$;
③ 量筒中盐水的质量:$m=m_{\mathrm{总}}-m_{\mathrm{剩}}=130.2\ \mathrm{g}-58.2\ \mathrm{g}=72\ \mathrm{g}$;
④ 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得盐水的密度$\rho=\frac{72\ \mathrm{g}}{60\ \mathrm{cm}^3}=1.2\ \mathrm{g/cm}^3=1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{①③②}$
(2) 玻璃杯和剩余盐水的总质量:$\boldsymbol{58.2\ \mathrm{g}}$;量筒中盐水的体积:$\boldsymbol{60\ \mathrm{cm}^3}$;量筒中盐水的质量:$\boldsymbol{72\ \mathrm{g}}$;盐水的密度:$\boldsymbol{1.2\ \mathrm{g/cm}^3}$(或$\boldsymbol{1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}$)
【知识点】
天平的使用;量筒的读数;密度的计算
【点评】
本题是测量液体密度的基础实验题,涵盖天平使用前的调节步骤、质量与体积的读数方法及密度公式的应用,全面考查学生对基本实验操作技能和密度计算的掌握情况,属于中考物理实验部分的常考题型。
【难度系数】
0.7