沪科版物理八年级全一册同步提优训练：5.4　密度知识的应用（含答案解析）

第四节　密度知识的应用
题组1　常见物质的密度　
　　　　　　　
1.由下表中内容可知,下列说法中正确的是 (　　)
常温常压下部分物质的密度/(kg·m-3)
金 19.3×103 汞 13.6×103
钢、铁 7.9×103 纯水 1.0×103
冰(0 ℃) 0.9×103 植物油 0.9×103
干松木 0.5×103 酒精 0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
2.小聪和小明为了探究温度和物质状态对同种物质密度的影响,在一定的环境下将1 g的冰加热,分别记录其温度和体积的数据,利用描点法得到了如图所示的图像,下列说法中正确的是 (　　)
A.当水从0 ℃上升到4 ℃的过程中,其密度逐渐增大
B.在0 ℃时,冰的密度比水大
C.0 ℃时,在冰变成水的过程中质量减小
D.小明和小聪的研究结果表明:密度是物质的一种特性,不会随状态改变而发生改变
题组2　密度知识的应用
　　　　　　　　
3.如图所示是国产大型客机C919,其部分机身采用了新型的铝锂合金,之所以用铝锂合金材料制作机身而不用钢材,下列解释正确的是 (　　)
A.铝锂合金材料比钢材质量小
B.铝锂合金材料比钢材体积小
C.铝锂合金材料比钢材密度小
D.铝锂合金材料比钢材密度大
4.(2020呼伦贝尔)室内火灾发生时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体 (　　)
A.温度较低,密度较大
B.温度较低,密度较小
C.温度较高,密度较大
D.温度较高,密度较小
5.古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石,冬季在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了。以下相关说法中 (　　)
①它利用了冰的密度比水小的原理
②水结冰后质量不变
③给石头打一个洞后,其密度变小
④水结成冰后体积变小
A.只有①正确 B.只有①②正确
C.只有①②③正确 D.①②③④均正确
6.一捆粗细均匀的铜丝,质量约为9 kg,铜丝的横截面积是25 mm2。这捆铜丝的长度约为(ρ铜=8.9×103 kg/m3) (　　)
A.4 m　 B.40 m　 C.400 m　 D.4000 m
7.空气的成分按体积计算,氮气约占78%,氧气约占21%,根据下表中一些气体的密度估算你所在教室里空气的质量,下列数据合理的是 (　　)
一些气体的密度(0 ℃,1个标准大气压)
物质 氮气 氧气 二氧化碳 氢气
密度/(kg·m-3) 1.25 1.43 1.98 0.09
A.20 kg B.200 kg C.1000 kg D.2.0×105 kg
8.用密度为2.7×103 kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体,要求它们的边长分别为0.1 m、0.2 m和0.3 m。制成后经质量检验员称得它们的实际质量分别为3 kg、21.6 kg和54 kg。质量检验员指出:有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则下列判断中正确的是 (　　)
A.甲为废品,乙为次品,丙为合格品 B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品 D.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
9.体积和质量都相等的铁球、铜球和铅球,已知ρ铁<ρ铜<ρ铅,则下列说法中正确的是 (　　)
A.若铁球是实心的,则铜球和铅球一定是空心的
B.若铜球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的
C.若铅球是空心的,则铁球和铜球一定是空心的
D.三个球都可以做成空心的,空心部分体积最大的是铁球
10.空心砖在建筑施工中广泛使用。如图所示是质量为3.6 kg的某型号空心砖,空心部分占总体积的40%。求:
　
(1)空心砖材料的密度。
(2)生产一块空心砖将比同规格实心砖节约多少千克材料。
(3)使用空心砖的好处。(写出两条即可)
思维拓展　　　　　　　　　　　　　　　　提升能力素养
11.阅读短文,回答问题。
环保新材料扮靓世博馆
如图所示的“冰壶”形展馆——芬兰馆,使用了一种叫做ProFi的特殊材料,属于塑木复合材料,这种材料修正了纯木材和纯塑料的不足,塑木作为新型环保材料,密度为1.16 g/cm3,计算成本略高于纯木材,但可以制成空心型,加工成各式材料,应用成本会逐渐降低,成为新材料发展的重点方向之一。
(1)把一块板材切割为大小不同的两块,大块的密度　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)小块的密度;若每块塑木板材的面积为2 m2,厚度为5 cm,则每块板材的质量为　　　　kg,一个载质量为5 t的卡车可以装载　　　　(保留两位小数)m3板材。
(2)塑木板材是用废纸纸浆和塑料融合而成的,如图果纸浆的密度为1.0 g/cm3,假设融合过程中总体积不变,1 m3的纸浆与　　　m3的密度为2.0 g/cm3的塑料融合才能得到塑木板材。
(3)现有一个密封的空心塑木板材,经测量,该板材的体积为120 cm3,质量为116 g,则其空心部分的体积为　　　　cm3。
答案
第四节　密度知识的应用
1.C　
2.A　解： 由图像可知,水从0 ℃上升到4 ℃时,其体积变小,由ρ=可知,水的质量不变,体积减小,则密度增大,故A选项正确。在0 ℃时,冰的体积大于水的体积,由ρ=可知,冰的密度小于水的密度,故B选项不正确。质量是物体的一个基本属性,与形状、状态和所处的空间位置无关,所以0 ℃时,在冰变成水的过程中质量不变,故C选项不正确。小明和小聪的研究结果表明:密度会随状态改变而发生改变,故D选项不正确。
3.C　解： 由于铝锂合金材料的密度小于钢材的密度,则体积相同的铝锂合金材料和钢材相比,铝锂合金材料的质量小得多,故用铝锂合金材料制作机身而不用钢材。
4.D　
5.B　解： 由于质量是物体的一个基本属性,与状态无关,则水结成冰后,质量不变,故②正确;但水结冰后,密度减小,由V=可知,其体积将变大,而导致石头裂开,故①正确、④错误;由于密度是物质的一种特性,不随物体自身的质量和体积的变化而变化,给石头打一个洞后,其密度不变,故③错误。
6.B　解： 铜丝的体积为V==≈0.001 m3,因为V=Sl,S=25 mm2=25×10-6 m2,所以这捆铜丝的长度为l===40 m。
7.B　解： 一般教室的长度约为10 m,宽度约为6 m,高度约为3 m,教室的容积为V=10 m×6 m×3 m=180 m3,m空气≈m氮气+m氧气=ρ氮气×78%V+ρ氧气×21%V=1.25 kg/m3×78%×180 m3+1.43 kg/m3×21%×180 m3≈230 kg,与B项中的数据接近。
8.C　解： 由密度公式ρ=,分别求出三个正方体的密度:ρ甲===3×103 kg/m3,ρ乙===2.7×103 kg/m3,ρ丙===2×103 kg/m3,与铝的密度相比较可知:甲为次品,乙为合格品,丙为废品。
9.A　解： 若三个球都是实心的,质量相等,根据密度公式变形可知,球的体积为V=,因为ρ铁<ρ铜<ρ铅,所以V铁>V铜>V铅,又由题目知三个球的体积相等,所以铜球和铅球一定是空心的,铁球可能是实心的,也可能是空心的。三个球都可以做成空心的,空心部分体积最大的是铅球。
10.(1)该空心砖块的体积:
V=20 cm×15 cm×10 cm=3000 cm3=3×10-3 m3,
空心砖材料的体积:
V'=V×(1-40%)=3×10-3 m3×60%=1.8×10-3 m3,
空心砖材料的密度:
ρ===2×103 kg/m3。
(2)该砖块空心部分的体积:
V″=V×40%=3×10-3 m3×40%=1.2×10-3 m3,
生产一块空心砖将比同规格实心砖节约的材料:
Δm=ρV″=2×103 kg/m3×1.2×10-3 m3=2.4 kg。
(3)空心砖在建筑中的好处:节约材料;保温隔音;减轻墙体质量等。
11.(1)等于　116　4.31　(2)0.19　(3)20
解： (1)因为密度是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量和体积无关,所以把一块板材切割为大小不同的两块,大块的密度等于小块的密度;每块塑木板材的体积为V=2 m2×0.05 m=0.1 m3,根据ρ=可得,每块板材的质量:m=ρV=1.16×103 kg/m3×0.1 m3=116 kg,卡车可以装载板材的体积:V'===4.31 m3。
(2)因为塑木板材的质量等于纸浆和塑料的质量之和,体积为两者的体积之和,所以根据密度公式可得,
=
=1.16×103 kg/m3,
解得V塑料≈0.19 m3。
(3)116 g塑木板材的体积:V1==100 cm3,空心部分的体积:V空=V2-V1=120 cm3-100 cm3=20 cm3。