沪科版物理八年级5.4密度知识的应用同步习题（含解析）

5.4 密度知识的应用
知识梳理
水的密度是 kg/m3，表示的物理意义是 。
计算不便于直接测量的质量m= 。
密度知识的应用 计算不便于直接测量的体积v= 。
用于鉴别 ，或判断物体空心还是实心。
基础知识
1．一些影视剧中常有一些山石滚落的镜头，在影片拍摄过程中，这些山石道具最有可能是下面哪种物质做成的（　　）
A．铜 B．铁 C．石头 D．泡沫塑料
2．小明的爷爷从古玩市场买回了一枚“银元”，小明想帮爷爷辨别它是不是由纯银制造而成的，则小明应该通过实验测量该“银元”的（　　）
A．质量 B．体积 C．熔点 D．密度
3．有外形大小相同的铜、铁、铝三只球，称得它们的质量恰好是相等的，那么下列判断正确的是（已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝）（　　）
A．铜球一定是空心的 B．铁球一定是实心的
C．铝球一定是实心的 D．铝球一定是空心的
4．我国自主研发生产的一种碳纤维材料，各项性能均达到国际先进水平，其密度是钢的四分之一，下列关于碳纤维材料说法正确的是（　　）
A．该种碳纤维材料的密度与其质量成正比，与其体积成反比
B．用碳纤维材料制成的航空器部件，在地球上的质量要比在月球上的质量大
C．有两个等体积的实心航空器部件，分别用碳纤维材料和钢制成，它们质量比为1：4
D．该种碳纤维材料的质量与体积的比值是钢的质量与体积的比值的四倍
5．小明到奶站购买了5斤散装牛奶，回家用电子秤测质量，果真是5斤。小明想这个牛奶肯定没掺水，是纯正的好牛奶。你认为小明用测量质量的办法判断牛奶的好坏是　 　（选填“合理”或“不合理”）的，你的理由是　 　。
6．密度有广泛的应用：我国新一代航天运载火箭箭体采用密度比较　 　的新材料，使有效载荷增大。盐水选种是利用饱满的种子密度比瘪的　 　而沉到盐水底部，达到分离目的。火灾时室内人员在撤离过程中要尽量弯腰降低身体高度，是因为有毒气体的温度升高，体积变　 　；导致密度变小而集中在房间的上部。（均填“大”或“小”）
7．一把汤匙的质量为18.4 g，体积为8 cm3，请根据如表所给出的一些密度值，判断它是
用　 　材料制成的。在常温常压下一些固体的密度（×103 kg/m3）
物质 银 铜 黄铜 铁（钢） 铝 陶瓷
密度 10.5 8.9 8.4 7.9 2.7 2.3
小琪的妈妈买了一枚金戒指，质量为19.3 g，投入盛水50 cm3的量筒后，水面升到51 cm3处，请你帮他鉴别一下是否是纯金的？
重难点突破
9．下列关于密度的说法正确的是（　　）
A．拍电影时倒塌的房屋用密度大的泡沫制作
B．空气密度的变化引起空气的流动从而形成风
C．由密度公式可知，物质的密度与质量成正比，与体积成反比
D．一块冰化成水后质量不变，密度不变
10．甲、乙、丙三个正方体，边长之比为1：2：3，质量分别为3 g、24 g、36 g，已知它们是同种材料制成的，但有一个是空心的，空心正方体是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．无法判断
11．制飞机的材料用铝而不用钢铁，主要是利用了铝的密度　 　特性。
12．我国是世界上最早研究和生产合金的国家之一，在商朝距今3000多年前青制铜锡合金工艺就已非常发达。甲、乙两种金属的V﹣m关系图象如图所示，则ρ甲　 　ρ乙（＞/＜/＝）。若甲、乙两种金属能够组成合金，设制成合金的过程中总体积保持不变，则合金的V﹣m关系应在图中　 　（I/Ⅱ/Ⅲ）区域。
13．由同种材料制成的A、B两个金属球，其中有一个是空心的，它们的质量分别为128 g、72 g，体积分别为16 cm3、12 cm3．则空心球是　 　球，空心球空心部分的体积
　 　 cm3。
14．往一合金（ρ合金＝4×103 kg/m3）球空心部分注入液体，测得注入液体的体积V和液体与合金球的总质量m的关系如图所示，当液体和合金球的总质量为80 g时，液体恰好将合金球的空心部分注满。求：
（1）当液体和合金球的总质量为60 g时，注入液体的质量；
（2）该液体的密度；
（3）该合金球空心部分的体积。
能力提升
15．一大杯某液体的密度为ρ1，一小杯另一种液体的密度为ρ2，且ρ1＜ρ2，将它们混合后密度为ρ，那么下列四个关系式中，正确的是（假设混合后体积不变）（　　）
A．ρ＝ B．ρ＞ C．ρ＜ D．ρ＝
16．2013年4月5日，央视报道：河北沧县某处地下水变成红色，近700只鸡喝后死亡。小李取“红色水”样品进行研究，测出样品质量为60.3 g，其体积为60 mL，该“红色水”的密度是　 　 g/ cm3。　 　（选填“能”或“不能”）只根据密度这一指标来判断“红色水”能否正常饮用，理由是　 　。
17．某物理研究所用白银研制出一种新型复合金属材料。一块体积20 cm3的该材料，质量为150 g。则：
（1）请通过计算，判断该材料是否是纯银制成的（ρ银＝10.5 g/ cm3）；
（2）若该材料由银和某种合金（ρ合金＝3 g/ cm3）制成，那么这块新型材料里银和合金的质量分别是多少？
参考答案与试题解析
知识梳理
1×103；1 m3的水质量为1×103 kg；ρv；m/ρ；物质。
基础知识
1．【解答】解：在影片拍摄中，为使影片拍摄的逼真还要保障演员的安全；在拍摄山石滚落的镜头时，制作道具山石的材料应选择密度较小的物质，如泡沫塑料；
根据密度公式可得：m＝ρV；在确保道具外形（体积）不变的情况下，密度ρ越小，则质量m越小，对演员的伤害就会越小，故A、B、C错误，D正确；
故选：D。
2．【解答】解：
AB．质量和体积不是物质的特性，和物质的种类没有关系，所以不能鉴别物质的种类，故AB错误；
C．熔点是晶体熔化时的温度，银是晶体，有一定的熔点，但利用熔点鉴别银元时会破坏其收藏价值，所以此方法不可取，故C错误；
D．密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般是不同的，可以测量银元的密度进行鉴别，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：因为铜的密度大于铁的密度，铁的密度大于铝的密度
所以根据密度公式及其变形可知，
在三球外形大小相同，即体积相同的条件下，
根据密度变形公式m＝ρV知铜球的质量应该大于铁球的质量，铁球的质量应该大于铝球的质量，
而本题给出的条件中，三球质量相同，
所以铜球、铁球一定是空心的，而铝球可能是空心的，也可能是实心的。
故选：A。
4．【解答】解：
A.同种物质（状态不变）密度相同，与其质量、体积大小无关，故A错误；
B.用碳纤维材料制成同一个航空器部件，在地球上的质量和在月球上的质量一样大，故B错误。
C.有两个等体积的实心航空器部件，分别用碳纤维材料和钢制成，由m＝ρV可知，它们的质量之比等于密度之比，大小为1：4，故C正确；
D.该种碳纤维材料的质量与体积的比值等于该种碳纤维材料的密度，钢的质量与体积的比值等于钢的密度，所以该种碳纤维材料的质量与体积的比值是钢的质量与体积的比值的四分之一，故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：掺水牛奶和纯牛奶的密度是不同的，所以不能只根据质量来判定牛奶是否时好牛奶，所以小明的做法是不合理的；正确的判定方法是测量出牛奶的密度然后进行判定。
故答案为：不合理；应该测量密度判断牛奶是否掺水。
6．【解答】解：
航天运载火箭箭体采用密度小的材料才能在体积一定的情况下，尽可能地减小质量，使有效载荷增大；
在盐水中，饱满的种子下沉，说明其密度大于盐水；干瘪的种子上浮，说明其密度小于盐水，所以饱满的种子密度比瘪的大；
气体的密度与温度的关系：一定质量的气体，当温度升高时，体积膨胀，密度变小；反之当温度降低时，体积缩小，密度变大。所以，发生火灾时，燃烧产生的有毒气体温度较高，体积变大，密度较小而上浮，会分布在房间上方，所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体，应该尽量弯腰降低身体高度。
故答案为：小；大；大。
7．【解答】解：
∵m＝18.4 g，V＝8 cm3，
∴ρ＝＝＝2.3 g/ cm3＝2.3×103 kg/m3，
查表可知，该物质的密度与陶瓷的密度相同，
故答案为：陶瓷。
8．【解答】解：金戒指的体积：V＝51 cm3﹣50 cm3＝1 cm3，
金戒指的密度ρ＝＝＝19.3 g/ cm3，
由计算结果可得，金戒指的密度与金的密度相同，故此戒指是纯金的。
答：此戒指是纯金的。
9．【解答】解：
A.为避免“房倒屋塌”对演员造成伤害，所以作为道具的房屋应采用密度较小的材料制成，体积一定时，质量较小，不会伤害演员。此选项错误；
B.风是流动的空气形成的。空气受热体积膨胀，密度变小，向上运动；周围空气过来补充形成风。此选项正确；
C.密度是物质本身的特性，与物体的质量、体积无关。此选项错误；
D.一块冰化成水后质量不变，密度变大。此选项错误。
故选：B。
10．【解答】解：设甲、乙、丙三个正方体它们的边长分别为1 cm，2 cm，3 cm。
甲的体积V甲＝（1 cm）3＝1 cm3；乙的体积V乙＝（2 cm）3＝8 cm3；丙的体积V丙＝（3 cm）3＝27 cm3；
甲的密度ρ甲＝＝＝3 g/ cm3；乙的密度ρ乙＝＝＝3 g/ cm3；丙的密度ρ丙＝＝≈1.3 g/ cm3；
不相同的是丙，所以可以肯定丙是空心的。
故选：C。
11．【解答】解：飞机机身体积不变，而要求越轻越好，根据ρ＝可知，就是要求机身材料的密度越小越好，所以使用铝而不用钢铁，就是因为铝的密度更小。
故答案为：小。
12．【解答】解：
（1）由图象可知，当V甲＝V乙时，m甲＜m乙，由ρ＝可知，ρ甲＜ρ乙；
若甲、乙两种金属能够组成合金，设制成合金的过程中总体积保持不变，则合金的密度在ρ甲、ρ乙之间，所以合金的密度在Ⅱ区域；
故答案为：＜；Ⅱ。
13．【解答】解：（1）A、B两金属球的密度分别为：
ρA＝＝＝8 g/ cm3，ρB＝＝＝6 g/ cm3，
因同种材料制成的A、B两金属球，实心金属球的密度大于空心金属球的密度，
所以，A球是实心的，B球是空心的，且金属的密度ρ＝ρA＝8 g/ cm3；
（2）由ρ＝可得，B球金属的体积：
V金＝＝＝9 cm3，
空心球空心部分的体积：
V空＝VB﹣V金＝12 cm3﹣9 cm3＝3 cm3。
故答案为：B；3。
14．【解答】解：（1）（2）由图象可知，当液体体积为0时，读出合金球的总质量m为40 g，所以：m合金球＝40 g；
由图象知，m＝60 g时，V液＝25 cm3，
由于60 g是合金球和液体的总质量，所以液体的质量为：
m液＝m﹣m合金球＝60 g﹣40 g＝20 g，
液体的密度为：ρ液＝＝＝0.8 g/ cm3；
（3）当液体与合金球的总质量为80 g时，液体的质量：
m液′＝m′﹣m合金球＝80 g﹣40 g＝40 g，
由密度公式可得，液体的体积为：
V′＝＝＝50 cm3，
所以空心部分的体积就是此时液体的体积，为50 cm3。
答：（1）当液体和合金球的总质量为60 g时，注入液体的质量为20 g；
（2）该液体的密度为0.8 g/ cm3；
（3）该合金球空心部分的体积为50 cm3。
15．【解答】解：由题知，大杯中液体的体积大，小杯中液体的体积小，且ρ1＜ρ2，
假设大杯和小杯两种液体的体积之比为5：3，密度之比为ρ1：ρ2＝3：5，
则＝＝4，＝＝1，
混合后体积不变，
故ρ＝＝＝＝3.75，
明显ρ＜。
故选：C。
16．【解答】解：“红色水”的密度为ρ＝＝≈1.0 g/ cm3；
计算结果知，“红色水”的密度与正常饮用水的密度很接近，但不能只根据密度这一指标来判断“红色水”能否正常饮用，还要从其它角度检测分析。
故答案为：1.0；不能；“红色水”的密度与正常饮用水的密度很接近不是能否饮用的唯一条件。
17．【解答】解：（1）材料的密度：
ρ＝＝＝7.5 g/ cm3，
由ρ≠ρ银可知，该材料不是纯银制成的；
（2）设这块新型材料里银的质量为m银，则合金的质量m合金＝150 g﹣m银，
则150 g材料的体积：
V＝+，即20 cm3＝+，
解得：m银＝126 g，
则m合金＝150 g﹣m银＝150 g﹣126 g＝24 g。
答：（1）该材料不是纯银制成的；
（2）这块新型材料里银的质量是126 g，合金的质量是24 g。
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