21. (10 分)小明通过下列实验步骤测量某液体的密度。
(1)他将托盘天平放在水平台面上,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,此时应向
右
(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,才能使天平平衡。
(2)他按如图所示的顺序进行实验。根据图中数据可知:杯中液体的质量为
48
g,液体的密度为
0.96×10³
$ \mathrm{kg/m}^{3} $。
(3)为了更加准确地测量液体的密度,图中合理的实验顺序为
乙、丙、甲
。这样做的好处是
减小液体残留在杯中造成的测量误差
。

答案:右
48
$0.96×10^{3}$
乙、丙、甲
减小液体残留在杯中造成的测量误差
解析:
【分析】
1. 天平调平问题:天平置于水平台后,指针偏向分度盘左侧,根据“左偏右调,右偏左调”的调平规则,需向右调节平衡螺母使天平平衡。
2. 液体质量与密度计算:先通过天平读数分别求出空烧杯质量、烧杯与液体的总质量,两者差值为液体质量;读取量筒中液体体积后,利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算液体密度。
3. 实验顺序与误差分析:原顺序甲→乙→丙中,液体从烧杯倒入量筒时,烧杯内壁会残留液体,导致量筒测得的体积偏小,密度计算值偏大。因此合理顺序应为先测烧杯和液体总质量,再倒出液体测体积,最后测空烧杯质量,这样残留液体的质量会包含在空烧杯质量中,可减小测量误差。
【解析】
(1) 天平调平时,指针偏向分度盘左侧,说明天平左侧较重,根据“左偏右调”的调平规则,应向右调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2) ① 空烧杯的质量:甲图中砝码质量为$20\ \mathrm{g}$,游码示数为$4\ \mathrm{g}$,因此$m_{\mathrm{杯}}=20\ \mathrm{g}+4\ \mathrm{g}=24\ \mathrm{g}$;
② 烧杯和液体的总质量:乙图中砝码总质量为$50\ \mathrm{g}+20\ \mathrm{g}=70\ \mathrm{g}$,游码示数为$2\ \mathrm{g}$,因此$m_{\mathrm{总}}=70\ \mathrm{g}+2\ \mathrm{g}=72\ \mathrm{g}$;
③ 液体的质量:$m = m_{\mathrm{总}} - m_{\mathrm{杯}} = 72\ \mathrm{g}-24\ \mathrm{g}=48\ \mathrm{g}$;
④ 液体的体积:丙图中量筒示数为$50\ \mathrm{mL}=50\ \mathrm{cm}^3$;
⑤ 液体的密度:$\rho=\frac{m}{V}=\frac{48\ \mathrm{g}}{50\ \mathrm{cm}^3}=0.96\ \mathrm{g/cm}^3=0.96×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
(3) 原实验顺序会因烧杯残留液体导致体积测量偏小,误差较大。合理顺序为乙、丙、甲,先测量烧杯和液体的总质量,再将液体倒入量筒测量体积,最后测量空烧杯的质量,这样可以减小液体残留在杯中造成的测量误差。
【答案】
(1) 右
(2) $48$;$0.96×10^{3}$
(3) 乙、丙、甲;减小液体残留在杯中造成的测量误差
【知识点】
天平的使用;密度的计算;实验误差分析
【点评】
本题是密度测量的典型实验题,既考查了天平、量筒的基本操作与读数,又结合密度公式应用和实验误差分析,注重对实验细节和误差控制能力的考查,帮助学生理解实验顺序对测量结果的影响。
【难度系数】
0.6
22. (8 分)如图所示是探究阻力对物体运动影响的实验过程。

(1)根据图中的情景判断,下列说法中正确的是(
D
)
A. ①是假设,②③是实验事实,④是实验推论
B. ①②③④都是实验事实
C. ①②是实验事实,③④是实验推论
D. ①②③是实验事实,④是实验推论
(2)每次让小车从斜面
相同
(选填“相同”或“不同”)位置由静止滑下,记下小车最终停在水平面上的位置。由此可知小车受到的阻力越小,运动的路程越
远
。
(3)若用木块代替小车再探究摩擦力的大小与哪些因素有关,还需要添加的器材是带挂钩的长方体木块、钩码、细线和
弹簧测力计
。
答案:D
相同
远
弹簧测力计
解析:
【分析】
1. 第(1)问:首先明确实验事实是可通过实际操作完成的,实验推论是在实验基础上的合理推理(现实中无法实现)。观察题图,①②③是能实际完成的实验,属于实验事实;④的光滑表面不存在,是推论,据此判断选项。
2. 第(2)问:探究阻力对运动的影响,要控制小车到达水平面的初速度相同,所以需让小车从斜面相同位置滑下;通过实验现象总结,阻力越小,小车运动的路程越远。
3. 第(3)问:探究摩擦力大小的影响因素时,需要测量摩擦力的大小,根据二力平衡原理,需用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,从而测出摩擦力,所以要添加弹簧测力计。
【解析】
(1) 实验中,①毛巾表面、②棉布表面、③木板表面的实验都可以实际操作完成,属于实验事实;④光滑表面在现实中不存在,是在实验基础上进行的合理推论,因此①②③是实验事实,④是实验推论,故选D。
(2) 为了使小车到达水平面时的初速度相同,每次应让小车从斜面相同位置由静止滑下;由实验现象可知,小车受到的阻力越小,运动的路程越远。
(3) 若探究摩擦力的大小与哪些因素有关,需要测量摩擦力的大小,根据二力平衡条件,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,拉力大小等于摩擦力大小,因此还需要添加的器材是弹簧测力计。
【答案】
(1) D
(2) 相同;远
(3) 弹簧测力计
【知识点】
阻力对运动的影响;控制变量法;二力平衡
【点评】
本题是经典的力学实验探究题,既考查了实验事实与推论的区分,又体现了控制变量法在实验中的应用,同时结合摩擦力的测量考查了二力平衡的应用,注重对实验探究能力和物理方法的考查。
【难度系数】
0.7