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高频考点情景化对点练学案【人教版 八上】
§8. 质量和密度
体系总览 思维导图
必会知识 一、质量
1.质量的概念
(1)物体所含物质的多少叫做质量。含有物质多的,我们说这个物体的质量大,含有物质少的,我们说它的质量小。质量用字母m表示。
(2)在国际单位制中,质量的单位是千克,符号为kg,常用单位还有吨、克、毫克。吨比千克大,符号为t,克和毫克比千克小,符号分别是g、mg。这些单位间的换算关系为:1 t=103 kg=106 g=109 mg。
(3)质量是物质的一种固有属性:物体的质量不随它的形状、状态、位置改变而改变。你玩过橡皮泥吧,一块橡皮泥不论被捏成什么形状,它的质量是不会改变的。冰化成水,虽然由固态变成了液态,状态改变了,其质量也是不变的。把一本书由北京带到上海,虽然书的位置发生了改变,但其质量是不改变的。因此,质量是物质本身的一种属性。
2.质量的测量工具
质量是一个可以直接测量的物理量。在实验室是用天平来测物体的质量的。生活中测量质量的工具有案秤、台秤、电子秤、杆秤等。
3.天平的使用
天平使用要求:首先,把天平放到水平台上,其次,要调节天平的横梁平衡。每台天平都有平衡螺母,调节前指针在分度盘的位置偏左,或者你观察到的是左盘低右盘高,平衡螺母向右调;如果指针在分度盘的位置偏右,或者你观察到的是右盘低左盘高,这时应该将平衡螺母向左调;当指针指在分度盘的中线上或是指针左右摆动的幅度相同时,天平就平衡了。你就可以放物体进行测量了。
4.用天平称固体和液体的质量
(1)测量物体的质量
(2)液体质量的测量
必会知识 二、密度
1.密度的概念
(1)物质的特性:同种物质的不同物体,质量与体积的比值是相同的;不同物质的物体,质量与体积的比值一般是不同的。
(2)定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
(3)密度是表示物质本身特性(不同物质单位体积的质量不同)的物理量。
(4)表达式:ρ=m/V;绝不能认为密度与质量成正比,与体积成反比。
(5)密度公式的意义包含有:
①不同物质的物体,质量相等时,密度较大的物体其体积较小,如:质量相等的铜块和铁块,铜块体积小于铁块体积。即当质量相等时,体积跟密度成反比。
②不同物质的物体,体积相等时,密度较大的物体其质量较大。如:同一个瓶装满水和装满油相比较,装满水的质量大。即当体积相同时,质量跟密度成正比。
2.密度的单位及换算
(1)在国际单位中,质量单位是kg,长度单位是m,体积单位就是m3。
(2)根据密度计算公式可知密度单位是kg/m3。水的密度是1.0×103 kg/m3,其读法是:1.0×103千克每立方米。意义是:1 m3的水,质量是1.0×103 kg。
(3)在常用单位中,质量单位经常取g,体积单位经常取cm3(即mL),因此常用密度单位是g/cm3。它与国际单位的换算关系是:
。
3.关于质量和密度两个概念的区别
质量是物体的属性,而密度是物质的特性。如一瓶汽油用去一半,剩下一半的质量只是原来的二分之一,但密度却不变。一个物体的质量不随环境温度变化,但密度却随温度变化,如一瓶水,温度从0 ℃升到4 ℃,体积变小,质量不变,密度要变大,由4 ℃升到100 ℃,体积变大,质量不变,密度变小,故4 ℃的水密度最大。
4.密度表揭示了大部分常用物质的密度
①气体的密度比固体和液体的密度小1000倍左右。
②不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。不随物体的大小、轻重等因素变化。
③同种物质的状态发生变化的时候,它的密度也将发生变化。例如:水凝固成冰。
④不同物质的密度也有相同的情况。例如:冰和蜡;煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质,因为密度虽然是物质的特性,但不是唯一的特性。
⑤对密度,并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。例如:液体水银的密度就大于固体铜、铁、铝等密度。。
必会知识 三、密度与社会生活
1.密度与温度:温度能改变物质的密度
(1)气体的热胀冷缩最为显著,它的密度受温度的影响也最大。
(2)一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小。
(3)并不是所有的物质都遵循“热胀冷缩”的规律。如:4 ℃的水密度最大。
2.密度的应用
(1)鉴别物质。
(2)计算不能直接称量的庞大物体的质量,m=ρV。
(3)计算不便于直接测量的较大物体的体积,V=m/ρ。
(3)判断物体是否是实心或空心。判断的方法通常有三种:利用密度进行比较;利用质量进行比较;利用体积进行比较。
基础自测·
一.选择题(共8小题)
1.下列估测与实际情况最接近的是( )
A.一个普通鸡蛋的质量约为500g B.人感觉舒适的室温约为37℃
C.PM2.5表示可吸入颗粒的直径约为2.5μm D.普通中学生脚上穿的鞋长约为50cm
2.下列关于实验仪器使用方法的说法中,正确的是( )
A.使用量筒测水的体积时,视线应与水面垂直
B.使用天平称物体质量时,可以调节天平的平衡螺母
C.若刻度尺的零刻度线有磨损,应更换新的刻度尺
D.用温度计测量液体温度时,玻璃泡不能碰到容器底或容器壁
3.下面的测量工具中,实验操作正确的是( )
A.如图1刻度尺测量物体长度 B.如图2温度计测量液体温度
C.如图3天平测量物体质量 D.如图4量筒测量液体体积
4.如图为甲、乙两种物质的m﹣V图像,下列说法正确的是( )
①体积为20cm3的乙物质的质量为10g ②甲的密度是1kg/m3
③甲的密度比乙的密度大 ④甲、乙质量相同时,甲的体积是乙的2倍
A.只有①④ B.只有②③ C.只有①③ D.只有②④
5.下列图象与描述的物理量间的关系,对应错误的是( )
A.甲图晶体温度与加热时间的关系 B.乙图液体沸腾前后温度与加热时间的关系
C.丙图物体做匀速直线运动时路程与时间的关系 D.丁图同种物质质量与体积的关系
6.关于、和它们的变形公式,下列说法正确的是( )
A.速度越大的物体运动的路程越大 B.速度越大的物体运动的时间越短
C.质量越大的物体密度越大 D.密度与质量和体积无关
7.丹顶鹤君君因意外失去了上喙,为了帮助它重获捕食能力,红山动物园为其装上了假喙。第一次使用的是钛合金,因其太重导致脱落;第二次使用PEEK材料,仅为钛合金假喙的重。已知君君上喙的体积为5cm3,PEEK的密度ρ=1.3g/cm3。下列说法正确的是( )
A.钛合金假喙在打磨过程中质量不变 B.PEEK假喙质量为6.5g
C.钛合金假喙的密度为0.325g/cm3 D.PEEK假喙在打磨过程中密度变小
8.三个完全相同的杯子,里面装满了水,把质量相等的铜块、铁块、铝块分别投入三个杯子里(已知铜的密度为8.9×103kg/m3,铁的密度为7.9×103kg/m3,铝的密度为2.7×103kg/m3),则杯子里溢出的水最少的是( )
A.放铜块的杯子 B.放铁块的杯子
C.放铝块的杯子 D.溢出的水一样多
二.多选题(共2小题)
(多选)9.小红同学根据如表提供的几种物质的密度(常温常压下),得出的结论中错误的是( )
物质 密度/kg m﹣3 物质 密度/kg m﹣3 物质 密度/kg m﹣3
水 1.0×103 冰 0.9×103 水银 13.6×103
酒精 0.8×103 铝 2.7×103 铜 8.9×103
A.体积相同的实心铝块和冰块,铝块质量是冰块的3倍
B.把200g酒精倒掉100g,剩下的酒精密度不变
C.固体物质的密度都比液体物质的密度大
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块体积大
(多选)10.以下是小明在物理学习笔记中记录的一些图像,其中说法错误的是( )
A.石蜡凝固过程中温度随时间变化可用图甲来反映
B.图乙可反映像到平面镜的距离v与物体到平面镜的距离u之间关系
C.某实心物体的m﹣V图如图丙,可知其密度与体积成正比
D.由图丁可知物体做匀速直线运动,且其速度为10m/s
三.填空题(共7小题)
11.有甲、乙两实心正方体金属块,甲的质量是乙的16倍,乙的边长是甲的0.5倍,则甲的密度是乙的密度的 倍。
12.如图所示是用量筒测量一个圆柱体金属块体积的示意图,其中量筒中的水的体积是 cm3,水与金属块的总体积是60cm3,由此测得金属块的体积是 cm3。
13.小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,根据数据绘出的图像如图所示,则量杯的质量是 g,液体的密度是 kg/m3。
14.小明把900g水放进冰箱冷冻一个晚上,发现全部结成了冰。水结成冰后质量 ,体积 (前两空均选填“变小”“不变”或“变大”),经过计算,此时冰的体积为 cm3。(ρ水=1.0g/cm3,ρ冰=0.9g/cm3)
15.如图所示,做一个纸风车,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来。点燃的酒精灯上方空气受热,其密度 (选填“增大”“减小”或“不变”),热空气 (选填“上升”或“下降”)形成气流,从而带动扇叶转起来。
16.“铁比木头重”实际上指的是铁的 比木头大;一块冰熔化成水后体积变小,密度 (选填“不变”“变大”或“变小”);一个氧气罐容积为8L,所盛氧气密度为6kg/m3,用去一半氧气后剩余氧气密度为 。
17.如图﹣1所示,把干冰放入玻璃瓶中,在瓶口套一个气球,一段时间后,发现气球变大并且瓶底的外壁出现了白霜,这是由于瓶中的干冰 (物态变化名称)变为二氧化碳气体,吸收热量,使玻璃瓶温度降低,空气中的水蒸气在玻璃瓶外壁 (选填“吸收”或“放出”)热量形成霜。如图﹣2所示,把一个装满水的玻璃瓶拧紧瓶盖后放入冰箱的冷冻室内,几天后打开冰箱时发现玻璃瓶被“冻裂”了,这是因为水变成冰的过程中质量不变,密度 ,体积增大,把玻璃瓶胀裂。如图﹣3所示,一个瓶身为圆柱体的玻璃瓶,底面积为20cm2,内装有600g的水,将瓶盖盖好后倒置,水面到瓶底的距离为10cm,则玻璃瓶的容积为 cm3。(玻璃瓶的厚度不计,)
四.作图题(共4小题)
18.当甲、乙、丙三种物质的质量相等时,体积的关系为V甲>V丙>V乙,在下列图像中分别画出乙、丙的密度曲线并标明对应的哪种物质。(画出大概趋势即可)
19.请作出向空烧杯中缓慢加水时,烧杯和水总质量m与水体积V的关系图像。
20.如图为大小不同干松木质量和体积的数据对应点,请处理数据画出m﹣v图像。
21.在甲、乙、丙三个完全相同的容器中,分别盛有相同质量的水、盐水、酒精,请图中相应的容器内画出三种液体液面的高低位置。
五.实验探究题(共2小题)
22.“测量橙汁密度”的实验装置如图:
(1)在量筒中倒入适量的橙汁,如图甲所示,测出橙汁的体积。
(2)将天平放在水平桌面上,游码归零后,发现指针静止时如图乙所示,为使天平横梁水平平衡,他应将平衡螺母向 侧移动。
(3)把量筒中的橙汁倒入一个质量为20g的烧杯中,并用天平测出总质量,如图丙所示,则烧杯和橙汁的总质量为 g,橙汁的密度为 kg/m3。
(4)这种测量方法,会导致所测橙汁的密度值偏 。
(5)利用天平、烧杯、刻度尺和水,测量橙汁密度的过程如下:
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m;
②用刻度尺测出水面到烧杯底的深度h1;
③将水倒出,倒入橙汁,烧杯和橙汁的总质量仍为m时停止添加;
④测出橙汁液面到烧杯底的深度h2;
⑤橙汁密度的表达式为ρ橙汁= 。(用所测的物理量符号和ρ水表示)
23.小明为了测量小石块的密度,进行了以下实验:
(1)把天平放在水平工作台上,如图甲所示,在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是 。
(2)纠正错误后,调节天平平衡时,指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向 移动,使天平平衡。
(3)将小石块放置于天平的左盘,往右盘中添加砝码,并移动游码,当天平再恢复平衡时,托盘中的砝码以及游码的位置如图丙所示,小石块的质量是 g。
(4)用量筒测量小石块体积的过程如图丁所示,小石块的体积是 cm3。
(5)小石块的密度是 kg/m3。
(6)若实验中将(3)和(4)步骤对调,那么测测出小石块的密度将 (选填“偏大”或“偏小”)。
六.综合能力题(共3小题)
24.“泥咕咕”是河南的民间传统工艺,它用黄胶泥土加水和成泥巴,用棒反复锤打,使其混合均匀,再根据其形状,在不同的部位扎眼通孔,随着碎泥屑的跌落,一个栩栩如生的“泥咕咕”就做成了。如图所示是一个做好的大“泥咕咕”,为了测量其体积,小亮购买了一个相同材质的小“泥咕咕”,测得它的质量为137.6g,体积为80cm3。请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)制作“泥咕咕”时,需要在不同的部位扎眼通孔,这一过程泥块的质量 ,密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)小亮购买的小“泥咕咕”的密度是多少g/cm3?
(3)如果测得大“泥咕咕”的质量是34400g,设大、小“泥咕咕”都是实心的,则大“泥咕咕”的体积是多少cm3?
(4)若这个大“泥咕咕”是由纯铁制作的,它的质量是多少?(ρ铁=7.9×103kg/m3)
25.书写毛笔字时,要将墨条在砚台上加水研磨成墨汁。现有一款“梅兰竹菊”墨条,其信息如下表,请你综合应用所学知识解答下列问题:
名称 “梅兰竹菊”老徽墨
材质 古法松烟墨
规格 四个墨条总质量396g,总体积264cm3
用途 书画创作,收藏
(1)如图甲为用“梅兰竹菊”老徽墨书写的纳西族东巴象形文字“晒干”的情景,它所描述的物态变化是 ,在这个过程中需要 热;储存盒从太空被带回到地球后,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)此墨条的密度是多少g/cm3?
(3)如图乙,若储存盒材料的质量是630g,储存盒材料的体积是1260cm3且是由同种材质制作而成,该储存盒的密度是多少g/cm3?
26.如图所示的纯净水,其净含量为550mL。水在液态时瓶底是凹进去的,放入冰箱待水结冰后瓶底就凸出来了。已知水的密度为1×103kg/m3,冰的密度为0.9×103kg/m3。
(1)水结冰是 (填物态变化名称)现象。
(2)这瓶水的质量为多少克?
(3)这瓶水结冰后,体积增大了多少立方厘米?(计算结果保留一位小数)
(4)若用该空瓶装满食用油,油的质量是495g,则食用油的密度是多少?
七.简答题(共3小题)
27.要制作一个与80kg的人体积相同的雕像,使用了400kg密度是8×103kg/m3的材料完成制作(人体密度按水密度计算)。请你用三种不同的方法,判断该雕像是否空心。
28.拍电影时,电影道具中的“大石头”由泡沫塑料制成,这样,即使抛出的“大石头”砸中演员,也不会造成伤害,这其中有什么道理?
29.小明曾在家发现一个奇怪的现象:他把一只玻璃可乐瓶灌满凉水,封好后放入冰箱的冷冻室内,打算做瓶冰块,可是,当他第二天拿出玻璃瓶时,发现水虽然已经完全结成了冰,但玻璃瓶已裂成很多块,请问玻璃瓶为什么会裂?
基础自测参考答案
一.选择题(共8小题)
1.C; 2.D;3.B;4.C;5.B;6.D;7.B;8.A
二.多选题(共2小题)
9.CD;10.ACD;
三.填空题(共7小题)
11.2。12.40;20。13.20;1.0×103。14.900g;变大;1000cm3。15.减小;上升。
16.密度;变大;3kg/m3。17.升华;放出;变小;800。
四.作图题(共4小题)
18.19.
20.21.
五.实验探究题(共2小题)
22.(2)右;(3)77;1.14×103;(4)小;(5)ρ水。
23.(1)游码未归零;(2)左;(3)56.2;(4)20;(5)2.81×103;(6)偏大。
六.综合能力题(共3小题)
24.(1)变小;不变;
(2)小“泥咕咕”的密度是1.72g/cm3;
(3)大“泥咕咕”的体积是2×104cm3;
(4)若这个大“泥咕咕”是由纯铁制作的,它的质量是158kg。
25.(1)汽化;吸;不变;
(2)此墨条的密度是1.5g/cm3;
(3)该储存盒的密度是0.5g/cm3。
26.(1)凝固;
(2)这瓶水的质量为550克;
(3)这瓶水结冰后,体积增大了61.1立方厘米;
(4)若用该空瓶装满食用油,油的质量是495g,则食用油的密度是0.9×103kg/m3。
七.简答题(共3小题)
27.
28.答:真正的石头的密度很大,质量也很大,会对演员造成伤害;电影道具中的“大石头”由密度非常小的泡沫塑料制成,所以体积相同时“大石头”的质量非常小,即使抛出的“大石头”砸中演员,也不会造成伤害。
29.答:水完全结成冰后,质量不变,由于密度变小,由V=m/ρ可知,会导致体积变大,所以将瓶子膨胀开裂。
考点梳理·易错警示
考点1 质量
易错点1.不能正确理解质量的含义
物理学中,质量是指物体中所含物质的多少,生活中我们经常说到的“重”指的就是物体的质量,而物理学中的“重”是指物体所受的重力,不是质量。
易错点2.把质量和密度混为一谈
质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变密度是物质的一种特性,密度的大小与物质的状态、物体的温度等因素有关,而与质量、体积无关。
易错点3称量物体质量时,调节平衡螺母
不懂得如何根据指针偏转的情况进行横梁平衡调节和正确加减砝码.①调节天平第一次平衡:称量前,放平天平及移动游码至零刻度线处后,要通过调节天平的平衡螺母使指针指在分度盘的中央,若指针偏左,平衡螺母向“右"移,即“左偏右移".
②调节天平第二次平衡:在测量过程中的平衡是通过加减砝码和移动游码来实现的,若指针偏左,应向右盘里加砝码并移动游码,直至横梁恢复平衡。
易错点4.游码的示数容易读错
由于使用天平前调节天平平衡时,是把游码放在标尺左端的零刻度线处,因此读游码时,应读游码左边所对的刻度线的示数。
【例1】下列关于质量的说法正确的是
A.铁比棉花的质量大
B.用天平称质量时,应将物体放在右盘中
C.杯中的水凝固成冰后质量变大
D.将一块橡皮泥捏成不同形状,橡皮泥质量不变
【答案】
【分析】用天平称质量时,应将物体放在左盘中;质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。
【解答】.铁和棉花的质量一样大,故错误;
.用天平称质量时,应将物体放在左盘中,故错误;
.杯中的水凝固成冰后体积变大,密度变小,但质量不变,故错误;
.质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,故将一块橡皮泥捏成不同形状,质量都相同,故正确。
故选:。
1.下列情况中物体的质量发生改变的是
A.一个橡皮泥球,被压成一张“圆饼”
B.一套航天服从地球被带到月球
C.温度计玻璃泡内的液体受热膨胀
D.一支粉笔在黑板上书写一段时间后放回粉笔盒
【答案】
【分析】质量是物体的属性,它不随物体的形状、状态、位置及温度变化,只有所含物质的多少变化,质量才会变化。
【解答】.橡皮泥球,被压成一张“圆饼”,物体形状发生了改变,但所含物质的多少不变,则物体质量不变,故不符合题意;
.航天服从地球被带到月球,物体位置发生了变化,但所含物质的多少不变,则物体质量不变,故不符合题意;
.温度计玻璃泡内的液体受热膨胀,液体温度发生了变化,但所含物质的多少不变,则物体质量不变,故不符合题意;
.一支粉笔在黑板上书写一段时间后,所含物质的多少在减少,则物体质量减小,故符合题意。
故选:。
2.太空授课时,王亚平用冬奥会吉祥物“冰墩墩”做演示,“冰墩墩”从地面被带到太空,它的质量
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
【答案】
【分析】物体所含物质的多少叫质量。质量是物体的一种属性,与物体的空间位置、形状、状态和温度无关。
【解答】冰墩墩从地面被带到太空后,其质量将不变,因为质量是物体的属性,与位置改变无关。
故选:。
3.年幼的妹妹发现密封包装袋中的面包被压扁了很多,说面包变小了,哥哥却说面包没变。以下选项最能准确表达哥哥说的“没变”是面包的
A.体积 B.形状 C.质量 D.密度
【答案】
【分析】质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。
【解答】.密封包装袋中的面包被压扁了,体积和形状发生了变化,故不正确;
.面包的体积和形状虽然发生了变化,但物质的多少没有变化,所以质量不变,故正确;
.由可知,质量不变,体积减小时,密度增大,故不正确。
故选:。
考点2 密度
【例2】下列现象中,密度变大的是
A.铁棒磨成针 B.冰熔化成水
C.橡皮泥捏成小船 D.氧气瓶内的氧气用了一段时间
【答案】
【分析】密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化,但密度的大小与物质的种类状态有关。
【解答】、铁棒磨成针,铁棒的质量和形状变了,但密度不变,故不符合题意;
、冰熔化成水,冰的状态变了,密度变大,故符合题意;
、橡皮泥捏成小船,橡皮泥的形状变了,但密度不变,故不符合题意;
、氧气瓶内的氧气用了一段时间,氧气的质量变小,体积不变,故密度变小,故不符合题意。
故选:。
1.“只要功夫深,铁杵磨成针”这句话蕴含着深刻的哲理。如果从物理学角度来解释,铁杵在被磨砺的过程中
A.密度不变 B.质量不变 C.体积不变 D.形状不变
【答案】
【分析】(1)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置则质量不会发生改变;
(2)密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度,与质量和体积无关。
【解答】铁杵在被磨砺的过程中,铁棒被磨去一部分,所以形状发生了变化,并且铁棒的质量减小,体积减小,但密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,所以其密度不变。故正确,错误。
故选:。
2.密度定义式由于写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式” 下列关于该公式的说法中正确的是
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.由公式可知物质的密度由其质量与体积共同决定
C.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积成正比
D.密度是物质的特性之一,只要物质种类不变,任何条件下它的密度都不改变
【答案】
【分析】密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化,同一种物质的不同状态时密度不同。
【解答】、密度是物质的一种特性,与物质的质量、体积无关,故错误;
、对于同种物质组成的不同物体,质量越大体积越大,物体的质量与体积成正比,故正确;
、同种物质的密度随温度、状态的变化而变化,故错误。
故选:。
3.关于物质的密度,以下说法正确的是
A.铁的密度比铝的密度大,表示铁的质量大于铝的质量
B.可知,密度与物体的质量成正比,与物体的体积成反比
C.水的密度是水的特性,其大小不随物态、温度、形状的变化而变化
D.物质的密度与质量和体积无关
【答案】
【分析】密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般不同,质量、体积的变化不会引起密度的变化,只有气体在膨胀或被压缩时,密度会发生明显的变化。
【解答】、铁的密度比铝的密度大,表示相同体积的铁的质量大于铝的质量,故错误;
、密度是物质本身的特性,决定于物质的种类、温度、所处的状态,与质量、体积无关,故错误;
、水的密度是水的特性,其大小与温度、物态有关,与形状无关,故错误;
、密度是物质本身的特性,决定于物质的种类、温度、所处的状态,与质量、体积无关,故正确。
故选:。
考点3 密度的应用
【例3】一个铜球用弹簧测力计称得其重为1.78N,用量筒和水测得其体积为30cm3。这个铜球是空心的吗?若是空心,空心部分能装入多少N的水?(ρ铜=8.9×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】该球是空心的;空心部分的体积是10cm3,空心部分能装入0.1N的水。
【分析】根据G=mg得出铜球的质量;根据密度公式铜球中铜的体积,根据已知条件回答;
求出空心部分的体积,根据G=mg=ρ水Vg得出空心部分能装入水的重力。
【解答】根据G=mg可知铜球的质量:
m==0.178kg,
根据密度公式铜球中铜的体积
V===2×10﹣5m3=20cm3<30cm3,
所以,铜球是空心的,空心部分的体积
V1=30cm3﹣20cm3=10cm3;
空心部分能装入水的重力为:
G′=m′g=ρ水V1g=1.0×103kg/m3×10×10﹣6 m3×10N/kg=0.1N
答:该球是空心的;空心部分的体积是10cm3,空心部分能装入0.1N的水。
1.甲、乙、丙三个正方体,边长之比为,质量分别为、、,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
【答案】
【分析】已知三个正方体是由同种物质制成的,如果都是实心的密度都相等,密度不同的就是空心的;
设它们的边长分别为,,.然后可求它们的体积,根据密度公式求出各自的密度进行比较即可。
【解答】设甲、乙、丙三个正方体它们的边长分别为,,。
甲的体积;乙的体积;丙的体积;
甲的密度;乙的密度;丙的密度;
不相同的是丙,所以可以肯定丙是空心的。
故选:。
2.有质量相等的两个球,它们的体积之比为,材料的密度之比为,其中有一个是空心的,已知实心球的体积是,则空心球的空心部分的体积与实心球的体积之比是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据密度公式求出实心部分的体积之比,再根据球的体积之比,判断出哪一个球是空心的,再根据体积关系求出空心球的空心部分的体积与实心球的体积之比。
【解答】根据可知两球的实心部分的体积之比为:
,
而球的体积之比为,且只有一个球是空心的,所以球2是空心的,球1是实心的,
已知实心球的体积是,可知空心球的体积为:,
由实心体积之比可知球2实心部分的体积为:,
空心球的空心部分的体积为:,
空心球的空心部分的体积与实心球的体积之比为:,故正确,错误。
故选:。
3.关于密度知识的应用,下列说法正确的是
A.航天飞机用密度较大的新材料制造,可减小质量
B.拍摄电影中山石滚落砸伤人的镜头,为减小质量,常选用密度很小的泡沫塑料做道具
C.放飞的氢气球可以在空中上升,是因为气球内部的气体密度比空气密度大
D.为减小质量,比赛用自行车采用韧性弱、密度大的材料制造
【答案】
【分析】利用密度计算公式逐项分析判断。
【解答】.航天飞机用密度较小的新材料制造,在机身体积一定的情况下,密度越小,质量越小,故可减轻质量,故不符合题意;
.拍摄电影中山石滚落砸伤人的镜头,为减小质量,常选用体积相同、密度很小的泡沫塑料做道具,故符合题意;
.放飞的氢气球可以在空中上升,是因为气球内部的气体密度比空气密度小,故不符合题意;
.当体积一定时,密度越小,质量越小。为减小质量,应采用韧性强、密度小的材料制造,故不符合题意。
故选:。
拓展延伸·
例题1. 阅读短文,回答问题
能量密度
2022年,一款新的动力电池在中国问世,其能量密度达到0.255kW h/kg,可实现整车1000km续航,中国汽车产业“换道超车”的愿望正走向现实。
什么是能量密度呢?能量密度是单位质量物体中储存的能量,即能量密度=,其中E表示物体中储存的能量,m表示物体的质量。
能量密度包含多种形式,有食物能量密度、燃料能量密度(即燃料的热值)、电池能量密度等。为测量食物能量密度,可以将一定质量的食物放入测热器的燃烧室中完全燃烧,释放的能量用一定质量的水全部吸收,可以认为水吸收的能量等于食物储存的能量,再通过相关计算获得能量密度。目前提高电池能量密度是电动汽车面临的最大问题之一,在未来的发展中,我们仍然需要探索新的电池技术,实现电动汽车的真正普及。
(1)薯片是一种高能量食品,质量为20g的薯片完全燃烧所放出的热量全部被水吸收,可以使10kg的水温度升高10℃,则上述薯片储存的能量为 J,能量密度为 J/kg。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)某品牌纯电动汽车锂电池的能量密度为0.2kW h/kg。该电动汽车的能耗为每100km消耗15kW h电能,其理论续航里程为600km,则该汽车锂电池的质量为 kg。
(3)生活中常见的电动自行车使用的是铅酸电池,其能量密度约为0.04kW h/kg。已知(2)中该品牌系列纯电动汽车的质量约为1.6~2.1t,若续航里程和能耗相同,(2)中的电动汽车换用铅酸电池是否合理?请写出计算、推理过程和结论: 。
例题2.阅读短文,回答问题。
牵手太空
神舟十二号,简称“神十二”,为中国载人航天工程发射的第十二艘飞船,是空间站关键技术验证阶段第四次飞行任务,也是空间站阶段首次载人飞行任务,开展了舱外维修维护、设备更换、科学应用载荷等一系列操作。
2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。此后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。
(1)宇航员在空间站内可直接对话,但是在空间站外面工作时,必须借助无线电通讯设备才能进行通话,这是因为 。
太空中噪声太大 B.用通讯设备对话方便
C.空间站外是真空,不能传声 D.声音只能在地面附近传播
(2)神舟十二号载人飞船在发射上升过程中,相对于长征二号F遥十二运载火箭是相对 (选填“运动”或“静止”)。
(3)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过压缩体积和 的方法使气体液化的。
(4)为了减轻火箭自身的质量,箭体应选用密度较 的材料。(选填“大”或“小”)
(5)火箭点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架要熔化。为了保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,使周围环境温度不致太高。我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水先 后 形成的(填物态变化的名称)。
【答案】(1)C;(2)静止;(3)降低温度;(4)小;(5)汽化;液化。
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