第五章 第四节 密度知识的应用]
一、选择题
1.阅读下表信息,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
铁 7.9×103 纯水 1.0×103
铝 2.7×103 植物油 0.9×103
冰(0 ℃) 0.9×103 酒精 0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
C.不同物质的密度一定不同
D.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
2.北方的冬天里,室外的自来水管外包了一层保温材料,是为了防止水管被冻裂,水管被冻裂的原因是 ( )
A.水管里的水结成冰以后,密度变大
B.水管本身的耐寒程度不够而破裂
C.水管里的水结成冰以后,密度变小,体积变大
D.水管里的水结成冰以后,质量变大
3.通常用盐水进行农作物的选种,使用的盐水密度为1.1×103 kg/m3,现配制了2000 cm3的盐水,质量为2.1 kg,这样的盐水 ( )
A.符合要求 B.需加水后才能符合要求
C.需加盐后才能符合要求 D.条件不足,无法判断
4.[2020·恩施州] 北京大兴国际机场创造了多个世界之最,如图所示,其航站楼的混凝土结构F1层平面565 m×437 m不设缝,是世界上最大的机场单块混凝土楼板。如图果这块楼板为标准厚度10 cm,那么这块楼板的质量最接近于(已知混凝土的密度约为2.4×103 kg/m3) ( )
A.6×105 t B.6×104 t C.6×103 t D.6×107 t
5.如图所示,在副食商店中,商家常用“提子”来量度液体物品的质量。若用刚好能装0.5 kg酱油的“提子”来量度白酒(ρ酱油>ρ白酒),则对装满一“提子”白酒质量的判断,下列说法正确的是 ( )
A.等于0.5 kg B.小于0.5 kg
C.大于0.5 kg D.以上判断均不正确
6.三个质量和体积都相同的空心铜、铁、铝球,在它们的空心部分分别装满三种不同的液体,测得三个球的总质量刚好相等。请问三种液体中密度最大的是(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A.装在铜球中的液体 B.装在铁球中的液体
C.装在铝球中的液体 D.无法确定
7.[2020·柳州] 甲、乙两个质地均匀的实心正方体边长分别为10 cm和5 cm。用同一台电子秤分别测量它们的质量,结果如图所示,则甲、乙两正方体的密度之比为 ( )
A.1∶4 B.1∶2 C.1∶1 D.4∶1
8.现有用同种材料做成的四个正方体,其中有一个是空心的,它们的边长和质量如图所示,则空心的正方体是 ( )
9.体积和质量都相等的铝球、铁球和铅球,已知三种物质的密度关系是ρ铝<ρ铁<ρ铅,下列说法正确的是 ( )
A.若铝球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的
B.若铁球是实心的,则铝球和铅球一定是空心的
C.若铅球是空心的,则铁球和铝球一定是空心的
D.三个球都可能是实心的
10.学习了质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题。你认为能够完成的是 ( )
①测量牛奶的密度
②鉴别金戒指的真伪
③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的
⑤测定一大堆大头针的数量
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
二、填空题
11.对照下面常温常压下部分固体密度表,若有相同质量的铁、铜、铅、银四种金属,其中体积最大的是 ;若下表中的物质体积相同,则质量最小的是 ;某纪念币的质量为17.8 g,体积为2 cm3,则制造该纪念币的纯金属材料可能是 。
物质 冰(0 ℃) 铝 铁 铜 银 铅
密度/(103 kg·m-3) 0.9 2.7 7.9 8.9 10.5 11.3
12.医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为6 kg/m3,给急救病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3;病人需要冰块进行物理降温,取180 g水凝固成冰后使用,其体积增大了 cm3。(ρ冰=0.9×103 kg/m3)
13.小明用天平、量筒等器材对一铜制工艺品进行了鉴别(ρ铜=8.9 g/cm3)。测得数据如图下表所示:
工艺品的质 量m/g 量筒中水的 体积V水/mL 水和工艺品的 总体积V总/mL
159 40 70
由实验可知,工艺品的密度为 kg/m3。小明由此得出此工艺品不是铜制的结论,此结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,其原因是 。
14.小明家有一枚质量为2.1 g的银币,他想用量筒测算出该银币是不是纯银的(ρ银=10.5 g/cm3),所用的量筒规格如图所示,此量筒的分度值是 mL,他能否鉴别出该银币 (选填“能”或“不能”)。
三、计算题
15.国产C919大型客机(如图所示)的正式上线,让我国成为世界上少数几个可以自行研制大型飞机的国家之一。C919在设计上使用了大量高科技新型复合材料,不但减轻了飞机的质量还增大了强度。(钢的密度为7.9×103 kg/m3,铝锂合金的密度为2.4×103 kg/m3)
(1)C919飞机上使用的某一钢制零件的质量为237 kg,这个零件的体积是多大
(2)若该零件的体积不变,换用铝锂合金制作,则其质量可减轻多少千克
16.一个质量为54 g的铝球,它的体积为25 cm3,求:(铝的密度为2.7×103 kg/m3)
(1)通过计算说明该铝球是空心的。
(2)铝球空心部分的体积为多大。
17.[2020·甘孜州] 建筑工地需要400 m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平装满一桶沙石,测得桶中沙石的质量为52 kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为20 kg。求:
(1)桶的容积。
(2)沙石的密度。
(3)若用一辆载质量为4000 kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少次。
答案
1.B 汞是液态的,但它的密度比铜和铝的密度都大,故A错误;水和冰属于同一种物质,状态不同,密度不同,故B正确;冰(0 ℃)和植物油不是同一种物质,但密度相等,故C错误;由表知,植物油的密度大于酒精的密度,根据m=ρV可知,体积相同的植物油和酒精,植物油的质量大,故D错误。
2.C 由同种物质组成的物体,状态改变,质量不变。水管里的水结成冰以后,密度变小,体积变大,会把水管撑裂。
3.C 已配制的盐水的密度:ρ===1.05 g/cm3=1.05×103 kg/m3。
因为1.05×103 kg/m3<1.1×103 kg/m3,所以已配制的盐水需加盐后才能符合要求。
4.B 如图果楼板为标准厚度10 cm,那么混凝土楼板的体积为V=565 m×437 m×0.1 m=24690.5 m3,已知混凝土的密度约为2.4×103 kg/m3,这块楼板的质量最接近于m=ρV=2.4×103 kg/m3×24690.5 m3≈6×107 kg=6×104 t,故B正确。
5.B 白酒的密度比酱油的密度小,由m=ρV知,体积相同时,白酒的质量比酱油的质量小。
6.C 三个球的质量相等,即m铝=m铁=m铜,三种金属的密度关系是ρ铝<ρ铁<ρ铜,由V=可知,三个空心球的体积关系为(实心部分的体积)V铝>V铁>V铜;因三个球的体积相同,即V铝球=V铁球=V铜球,所以三个球的空心体积的关系为V铝空若在空心部分注满液体后,则液体的体积:
V铝液因为三个球的质量相等、灌满液体后总质量也相等,所以三种液体的质量相同,即m铝液=m铁液=m铜液,
由ρ=可得,三种液体的密度:ρ铝液>ρ铁液>ρ铜液,
即装在铝球中的液体密度最大。
7.A 由题意知,甲、乙的质量分别为m甲=500 g,m乙=250 g,甲、乙的体积分别为V甲=10 cm×10 cm×10 cm=1000 cm3,V乙=5 cm×5 cm×5 cm=125 cm3,
甲、乙密度之比为===,故A正确。
8.C
9.A 由题意可知,铝、铁、铅的密度关系为ρ铝<ρ铁<ρ铅,由ρ=的变形式V=可知,相同质量的实心铝球、铁球和铅球的体积关系为V铝>V铁>V铅。
现三个球的体积相等,所以,铅球和铁球一定是空心的,铝球可能是实心的,也可能是空心的,故B、C、D错误。
若铝球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的,故A正确。
10.C ①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶的质量,用量筒测量牛奶的体积,根据密度公式求出密度,可以完成;②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,根据密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成;③取一小段铜导线,可以用天平和量筒测出它的质量、体积,算出它的密度,但无法测量铜导线的直径、一捆铜导线的总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验;④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量铜球的体积,根据密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成;⑤测定一大堆大头针的数量:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一大堆大头针的总质量,求出一大堆大头针的数量,可以完成。
11.铁 冰 铜
12.3 20
13.5.3×103 不可靠 工艺品可能是空心的
14.1 不能 (1)假设银币是纯银的,其体积约为V===0.2 cm3=0.2 mL;(2)由图可知,量筒的分度值为1 mL>0.2 mL,即银币体积小于量筒的分度值,测不出银币的体积,无法得出其密度,故不能鉴别是不是纯银的。
15.(1)零件的体积:
V===0.03 m3。
(2)若换用铝锂合金制作,零件的质量:
m合金=ρ合金V=2.4×103 kg/m3×0.03 m3=72 kg,则减轻的质量:
Δm=m钢-m合金=237 kg-72 kg=165 kg。
16.(1)由ρ=可知,质量为54 g的铝的体积:
V铝===20 cm3<25 cm3,
所以铝球是空心的。
(2)铝球空心部分的体积:
V空=V球-V铝=25 cm3-20 cm3=5 cm3。
17.(1)桶的容积:
V=V水===0.02 m3。
(2)沙石的密度:
ρ沙===2.6×103 kg/m3。
(3)400 m3沙石的质量:
m总=ρ沙V总=2.6×103 kg/m3×400 m3=1.04×106 kg,
若用一辆载质量为4000 kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运的次数:n==260。