质量与密度
密度及其应用
夯实基础
1.青海湖是我国最大的咸水湖,为了粗测湖水密度,某兴趣小组取体积为200cm3的湖水,测得其质量为206g。下列说法中正确的是( )
A.密度与体积有关
B.密度与质量有关
C.湖水密度为1.03×109kg/m3
D.湖水的密度小于水的密度
2.在用天平、量筒和水测量小石块的密度时,下列说法正确的是( )
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.应该先测小石块的体积,再测它的质量
C.用调好的天平测量时,小石块应放在右盘
D.小石块浸没到量筒的水中,表面附有气泡,测得的密度偏小
3.如图为小明同学在探究不同种物质质量与体积的关系时,根据实验数据作出的m﹣V图象,下列说法正确的是( )
①体积为15cm3的乙物质的质量为18g
②质量相同的甲、乙两物质,甲物质的体积较大
③乙物质的密度是甲物质密度的2倍
④质量均为12g时,甲物质的体积比乙大20cm3
A.①② B.①②③ C.②④ D.①②④
4.小明利用托盘天平和图甲所示的注射器测量鸡蛋清的密度。
(1)将天平放在 台面上,把 移至标尺的零刻度线处,发现指针静止时的位置如图乙所示,应将平衡螺母向 端调节,直至天平横梁平衡。
(2)接下来进行了如下操作:
A.用天平测出注射器的质量为10g;
B.用注射器吸取部分蛋清,从注射器上读出体积为16mL;
C.用天平测出蛋清和注射器的总质量为m,如图丙所示,m= g;
根据以上数据可知,蛋清的密度ρ= g/cm3。
(3)实验后,小明发现注射器的尖端还有一点小“空隙”,“空隙”里也充满了蛋清,这会导致测得的密度比真实值偏 。
5.为测量某液体的密度,物理老师将体积都为V的水和待测液体倒入相同的两个烧杯中,分别放在已经调平的天平两端,左边是水,现象如图所示。
(1)为了让横梁恢复平衡,应向 盘加砝码;若加上最小砝码后,指针偏右,接下来的操作是 。
(2)天平再次平衡时,所加质量(含游码读数)为m加,则待测液体密度的表达式为: 。(水的密度用ρ水表示)
6.一只质量为60kg的医用氧气瓶,刚启用时瓶内氧气密度为ρ.使用半小时,氧气瓶的质量变为35kg,瓶内氧气的密度为ρ,再使用一段时间,氧气瓶的质量变为20kg,此时瓶内的氧气密度应为( )
A. ρ B. ρ C.ρ D. ρ
7.某同学在野外捡到一块小石块,在课外兴趣活动小组活动中进行了如下探究:
①如图甲所示,在托盘秤上放一只盛了适量水的容器,托盘秤的示数为1kg;
②用细线将该石块系住,手握细线将石块慢慢放入水中(水不溢出),当石块浸没到如图乙所示位置,稳定后托盘秤的示数是1.1kg;
③如图丙所示,松手后该石块沉到容器底部,稳定后托盘秤的示数为1.25kg。根据以上探究情况,求:
(1)该石块的重力为 N(不需要计算过程)。
(2)该石块的密度(需要计算过程,可以用直接用第(1)问结果)。
能力提升
8.将50cm3的水与50cm3的酒精充分混合后,测得混合液的总质量为90g,则混合液的密度( )
A.小于0.9×103kg/m3 B.等于0.9×103kg/m3
C.大于0.9×103kg/m3 D.无法判断
创新思维
降雪量是用一定面积的雪化成水后的高度来衡量的.一场大雪后,小华用刻度尺测出水平地面雪的厚度为15cm,然后他用脚使劲将雪踏实,测出脚踩出的冰层的深度为14cm,冰层底面积为250cm2(已知ρ水=1.0×103kg/m3、ρ冰=0.9×103kg/m3)。则冰层的质量
为 g,雪的密度为 g/cm3,这场大雪的降雪量 cm。
参考答案与试题解析
1.【解答】解:AB、密度是物质的一种特性,同种物质(状态不变)的密度相同,与质量、体积大小无关,也与质量、体积不成比例关系,故AB错误;
CD、湖水的密度为ρ===1.03g/cm3=1.03×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,则湖水的密度大于水的密度,故C正确,D错误。
故选:C。
2.【解答】解:A、使用天平时,称量前将游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡,不能移动游码,故A错误;
B、若先用排水法测小石块的体积,小石块从水中拿出会沾有水,再测它的质量会偏大,故B错误;
C、用调好的天平测量时,小石块应放在左盘,故C错误;
D、先在量筒中装入适量的水,读出量筒中水面读数,再将小石块浸没在水中,读出量筒中水面读数,则小石块的体积等于两次示数之差,若小石块浸没到量筒的水中,表面附有气泡,会使小石块体积测量值偏大,测得的密度偏小,故D正确。
故选:D。
3.【解答】解:①、由图像可知,体积为15cm3的乙物质的质量为18g,故①正确;
②、由图像可知,质量都为6g时,甲物质体积为15cm3,乙物质体积为5cm3,甲物质的体积较大,故②正确;
③、由图像可知,甲物质的密度:ρ甲===0.4g/cm3;乙物质的密度:ρ乙===1.2g/cm3;
则==3
所以乙物质的密度是甲物质密度的3倍,故③错误;
④、质量均为12g时,甲物质的体积V甲′===30cm3,
此时乙物质的体积V乙′===10cm3,
V甲′﹣V乙′=30cm3﹣10cm3=20cm3,
由此可知甲物质的体积比乙大20cm3,故④正确。
故选:D。
4.【解答】解:(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,根据天平调平衡时遵循的原则:左偏右调,右偏左调,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调;
(2)由图乙所示可知,食用油和瓶的总质量:m=20g+5g+1.8g=26.8g,
蛋清的质量:m′=m﹣m注射器=26.8g﹣10g=16.8g,
蛋清的体积:V=16mL=16cm3,
蛋清的密度:ρ===1.05g/cm3;
(3)由于针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,使得针筒内测量的蛋清体积偏小,由ρ=可知,质量不变,体积偏小,密度会偏大。
故答案为:(1)水平;游码;右;(2)26.8;1.05;(3)大。
5.【解答】解:(1)指针偏左,应向右盘加砝码,如果加最小砝码后,指针偏右,说明右盘重了,应拿去最小砝码,并向右移动游码;
(2)天平横梁平衡后,两盘的质量相等,即m水=m液+m加;
根据m=ρV可得ρ水V=ρV+m加,
所以待测液体密度的表达式为ρ=。
故答案为:(1)右;拿去最小砝码,并向右移动游码;( 2)ρ=。
6.【解答】解:设氧气瓶质量为m0,体积为V,则由ρ=得:
=ρ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
=ρ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解得氧气瓶的质量:m0=10kg,
质量为60kg的氧气瓶,瓶内纯氧气质量为60kg﹣10kg=50kg时,瓶内氧气密度为ρ0,
再使用一段时间,氧气瓶内氧气的质量为20kg﹣10kg=10kg,
氧气体积一定,根据m=ρV可知,氧气密度和氧气质量成正比,
所以,此时瓶内的氧气密度应为原来的,应为ρ。
故选:C。
7.【解答】解:(1)由题意可知,步骤①中测量的是水和容器的总质量,步骤③中测量的是水、容器和小石块的总质量,因此小石块的质量:
m石=1.25kg﹣1kg=0.25kg,
所以小石块的重力:
G石=m石g=0.25kg×10N/kg=2.5N;
(2)由题意可知,步骤②中测量的是水、容器和小石块排开水的质量,因此小石块排开水的质量:
m排=1.1kg﹣1kg=0.1kg,
由ρ=可知,小石块排开水的体积:
V排===1×10﹣4m3,
因为小石块浸没在水中,所以小石块的体积:
V石=V排=1×10﹣4m3,
因此小石块的密度:
ρ石===2.5×103kg/m3。
答:(1)2.5;
(2)该石块的密度为2.5×103kg/m3。
8.【解答】解:
由于分子间存在间隙,所以将50cm3的水与50cm3的酒精充分混合后,混合液的总体积小于100cm3;
若混合后总体积为100cm3,测得混合液的总质量为90g,
则混合液的密度为:ρ===0.9g/cm3=0.9×103kg/m3;
但混合后总体积会减小,质量不变,根据ρ=可知,混合液的密度大于0.9×103kg/m3。
故选:C。
9.【解答】解:(1)冰的高度h冰=15cm﹣14cm=1cm,冰的体积V冰=Sh冰=250cm2×1cm=250cm3,ρ冰=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3;
m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×250cm3=225g;
(2)V雪=Sh雪=250cm2×15cm=3750cm3;
m雪=m冰=225g;
ρ雪===0.06g/cm3;
(3)因为冰化水,状态改变、质量不变,所以m水=m冰=225g;
V水===225cm3,h===0.9cm。
故答案为:(1)冰层的质量225g;(2)雪的密度0.06g/cm3;(3)这场大雪的降雪量0.9cm。