6.2 密度
作业目标 对应题号 答错题号 自我评价
1.探究同种物质的质量与体积的关系 1、12 很棒□ 及格□ 加油□
2.知道密度的定义、公式和单位,理解密度的物理意义 2~11、13~17
【练基础】
必备知识1:探究物体的质量与体积的关系
1.物理实验课上,老师组织同学们探究物体的质量跟体积的关系。
(1)在测量物体质量前,应将托盘天平放在 桌面上。接下来,某实验小组的小宇同学的操作如图甲所示。此过程中存在的错误是在调节平衡螺母前,他未将游码移至标尺的 。
(2)小宇同学正确调节托盘天平横梁平衡后,将体积相同的松木块和铜块分别放在托盘天平的左右盘内,横梁静止时,一个盘上翘,一个盘下沉。该现象说明:体积相同的不同物质组成的物体,其质量 。
(3)接着,小宇取下铜块,将另一块体积更大的松木块放在托盘天平的右盘内。横梁静止时,右盘下沉。该现象说明: 组成的体积不同的物体,其质量不同。
(4)为进一步探究物质的质量与体积的关系,同学们分别测出大小不同的松木块和铜块的质量和体积。在测量铜块的质量时,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则铜块的质量为 g。测量结束后,记录的实验数据如下表。
物体 质量m/g 体积V/cm3
松木块 1 0.5 1
2 1 2
3 1.5 3
铜块 1 9 1
2 2
3 27 3
(5)分析上表可知:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值 ;不同物质组成的物体,其质量与体积的比值 (前两空均选填“相同”或“不同”)。物理学中,把由某种物质组成的物体的质量与其体积的比叫作这种物质的 。
必备知识2:密度
2.我们通常说“铁比棉花重”,指的是铁的 比棉花的大。
3.水的密度是1.0×103 kg/m3,它的含义是 ,合 g/cm3。
4.某医院急诊室的一个氧气瓶充满氧气,在给急救病人供氧时用去了一半氧气,则氧气瓶中剩余氧气的质量 ,密度 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
5.有甲、乙两金属,甲的密度与乙的密度之比为2∶3,甲的质量与乙的质量之比为1∶2,那么甲、乙的体积之比为 。
6.对于密度公式ρ=的理解,下列说法正确的是 ( )
A.密度与物体体积成反比
B.密度与物体质量成正比
C.密度与质量和体积都有关
D.同种物质,质量与体积成正比
7.图为三个完全相同的圆柱形容器,现将质量相等的酒精、硫酸和盐水分别装在这三个容器中(已知ρ硫酸>ρ盐水>ρ酒精),则甲、乙、丙三个容器中依次装的是 ( )
A.硫酸、盐水、酒精
B.盐水、酒精、硫酸
C.酒精、硫酸、盐水
D.硫酸、酒精、盐水
8.【2022秦皇岛月考】 在练使用的操作中,小王从家里带来体积相等的实心玻璃球甲和橡皮球乙,将天平放在水平位置调平衡后,按照如图所示方式放在天平的左右盘内,天平恰好平衡。则甲、乙两球的密度之比为 ( )
A.3∶2 B.4∶3
C.2∶3 D.1∶2
9.甲、乙两种物质的m-V图像如图所示,分析图像可知 ( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.甲、乙两物质的密度之比为4∶1
D.甲、乙两物质的密度之比为1∶4
【练能力】
关键能力1:利用密度公式进行计算
10.体育锻炼用的一个实心铅球的质量是4 kg,经测量它的体积是0.5 dm3,则该铅球的密度为 kg/m3。若该铅球是纯铅做的,铅的密度是11.3×103 kg/m3,质量应为 kg。
11.丹顶鹤立立跟同伴打架,失去了上喙。华南理工大学技术团队利用3D打印技术做出塑料上喙的大致模样,接着手工打磨得到形状完美的塑料上喙,打磨过程中塑料上喙的质量 、密度 。又根据塑料上喙铸造得到同形状的金属钛上喙,帮助立立重获长久捕食能力。从塑料上喙到金属钛上喙,质量增加68 g,已知ρ塑料=1.1×103 kg/m3,ρ钛=4.5×103 kg/m3,立立上喙的体积为 cm3。
12.在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图像,下列说法正确的是 ( )
A.量杯质量为40 g
B.该液体密度为2 g/cm3
C.30 cm3的该液体质量为30 g
D.该液体密度为1.25 g/cm3
13.把质量相等的两种液体(密度分别为ρ1、ρ2)混合,设混合后的总体积不变,则混合液体的密度为 ( )
A. B.ρ1ρ2
C. D.
14.一个空瓶装满水后总质量为180 g,装满某种液体后总质量为160 g。若先将空瓶内装一些金属颗粒使瓶子和金属颗粒的总质量为169 g,然后再向瓶内装水至满瓶,称出瓶子的总质量为259 g。(ρ水=1×103 kg/m3,ρ液=0.8 g/cm3)
(1)空瓶的容积;
(2)空瓶的质量;
(3)金属颗粒的密度。
【练素养】
15.水是生命之源,我们应该惜水如金。小依同学洗完手,没有关紧水龙头就离开了(如图),看到这种现象,你的做法是 。如果这个水龙头每分钟流失50 mL的水,那么10小时流失水的质量是 kg。(水的密度为1.0×103 kg/m3)
16.75%酒精溶液能很好地消杀病毒。75%是指溶液中酒精的体积占比,每100 mL酒精溶液中,酒精体积为75 mL,水的体积为25 mL。则在100 mL的75%酒精溶液中,酒精的质量是 g,水的质量是 g,75%酒精溶液的密度是 kg/m3。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
17.阅读短文,回答问题:
环保新材料扮靓世博馆
如图的“冰壶”形展馆——芬兰馆,使用了一种叫作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,计算成本略高于木材,但可以制成空心型材,加工成各式材料,应用成本会逐渐降低,它是新材料发展的重点方向之一。
(1)把一个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。
(2)塑木板材是用废纸纸浆和塑料融合而成的,如果纸浆的密度为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。(请写出计算过程)
(3)现有一个密封的塑木板材,体积为120 cm3,质量为116 g,其中间是空心的,则其空心部分的体积为 cm3。(请写出计算过程)
6.2 密度参考答案
练基础
1.(1)水平 零刻度线处 (2)不同 (3)同种物质
(4)18 (5)相同 不同 密度
2.密度
3.体积为1 m3的水的质量为1.0×103 kg 1
4.变小 变小
5.3∶4
6.D 7.D
8.A 【解析】天平左右两侧的质量相等,根据公式m=ρV,由此可得ρ甲V+3ρ乙V=3ρ甲V,则2ρ甲V=3ρ乙V,解得,ρ甲∶ρ乙=3∶2。故选A。
9.C 【解析】图像的横轴表示体积,纵轴表示质量。由图可知,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较小,故A错误;由图可知,若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大,故B错误;由图可知,当m甲=20 g时,V甲=4 cm3,当m乙=10 g时,V乙=8 cm3,则甲、乙的密度分别为ρ甲===5 g/cm3,ρ乙===1.25 g/cm3,所以,甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=5 g/cm3∶1.25 g/cm3=4∶1,故C正确、D错误。
练能力
10.8×103 5.65
11.变小 不变 20
【解析】打磨过程中,组成塑料上喙的物质减少,所以其质量变小;但物质种类、状态和温度不变,所以密度不变;设立立上喙的体积为V,则ρ钛V-ρ塑料V=68 g,
代入数值得
4.5 g/cm3·V-1.1 g/cm3·V=68 g,
解得V=20 cm3。
12.C
13.D 【解析】设液体的质量为m,则混合液体的质量为2m,两种液体的体积分别为V1=,V2=,则混合液体的体积为V=V1+V2=+,所以混合液体的密度为ρ==,故D正确。
14.【解】(1)瓶子装满水和装满某种液体时,水和液体的体积都等于瓶子的容积,设瓶子的容积为V,空瓶的质量为m0,则m水+m0=180 g,m液+m0=160 g,根据ρ=可得:
ρ水V+m0=180 g,ρ液V+m0=160 g
即1 g/cm3×V+m0=180 g,0.8 g/cm3×V+m0=160 g,解得V=100 cm3
(2)将V=100 cm3代入ρ水V+m0=180 g,
即1 g/cm3×100 cm3+m0=180 g
解得m0=80 g
(3)金属颗粒的质量:
m金=m总1-m0=169 g-80 g=89 g
在装金属颗粒的瓶中再加满水后水的质量:
m水'=m总2-m总1=259 g-169 g=90 g
加入水的体积:V水'== =90 cm3
金属颗粒的体积:
V金=V-V水'=100 cm3-90 cm3=10 cm3
金属颗粒的密度:ρ金===8.9 g/cm3。
练素养
15.提醒小依回去关紧水龙头(或前去关紧水龙头) 30
16.60 25 0.85×103
【解析】酒精溶液的体积V=100 mL=100 cm3,浓度为75%的酒精溶液中酒精的体积V酒精=V×75%=100 cm3×75%=75 cm3,由ρ=得酒精的质量m酒精=ρ酒精V酒精=0.8 g/cm3×75 cm3=60 g;水的体积V水=V-V酒精=100 cm3-75 cm3=25 cm3,由ρ=得水的质量m水=ρ水V水=1 g/cm3×25 cm3=25 g;酒精溶液的总质量m=m水+m酒精=25 g+60 g=85 g,酒精溶液的密度ρ===0.85 g/cm3=0.85×103 kg/m3。
17.(1)等于 116
(2)0.19
(3)20
【解析】(2)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,
设所需塑料的体积为V,
则塑木板材密度:ρ'==1.16×103 kg/m3即=
=1.16×103 kg/m3
解得:V塑料≈0.19 m3
(3)由ρ=得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
2