5.1 质量
春节期间,小明和爸爸妈妈从广州一起回到了郑州老家看望爷爷奶奶。到了老家后,小明也没忘记自己的学习任务,每天按时拿出书本和作业,认真地完成假期的学习内容。
(1)一本八年级上册物理书的质量约为200 (填单位符号),这本书从广州运到郑州后,书的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)(运输过程中无损坏)。
(2)周末,小明在家中帮妈妈做家务。在做家务的过程中,物体的质量会发生变化的是 （ ）
A.将书本摆放整齐
B.将面团擀成面皮
C.将水放入冰箱制成冰棒
D.将鱼内脏掏干净
【基础堂清】
1.自然界中的一切物体都是由 组成的。在物理学中,把物体所含 叫作物体的质量,通常用字母“ ”表示。
2.质量是物体的一个基本属性,它与物体的 、 、 的变化无关。
3. 在巴黎的国际度量衡局里保留着用铂铱合金制成的“千克原器”。
变式① 人们把“千克原器”作为“ ”的基准。
变式② 2007年经过测量发现国际千克原器质量减少了约50微克。若使用减轻的国际千克原器测量物体质量,测量值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),测量前后,被测物体所含物质的多少 (选填“增多”“减少”或“不变”)。
4.一块质量为100 g的冰熔化成水后,质量 (选填“=”“>”或“<”)100 g,由此可以初步得出推论: 。
5.2024年4月,神舟十八号载人飞船发射任务取得圆满成功。如图,火箭升空过程中,航天员的质量 ,火箭中燃料的质量 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
6.如图所示的是教室里的无尘粉笔黑板擦。请根据你的生活经验和所学知识判断,下列对它质量的估测最接近实际情况的是 （ ）
A.0.7 g B.7 g
C.70 g D.700 g
7.质量是5×104 g的物体可能是 （ ）
A.一名中学生 B.一个鸡蛋
C.一瓶纯净水 D.一头大象
【素养日清】
小明生病了,医生给他开了药。小明在服药前仔细阅读了说明书,其中“用法用量”上注明“按体重一日20 mg/kg”。小明的体重是40 kg,每粒药的规格是0.2 g,则小明一日应服药
mg,合 粒。
9.长时间低头玩手机是在“谋杀”你的颈椎!“短信脖”是新一代人全球性疾病!据报道,当人前倾看手机等电子设备时,颈部肌肉承受着相当于一个正常中学生质量的50%的负载,这个负载大约是 （ ）
A.25 kg B.50 kg
C.100 kg D.150 kg
10.关于质量,下列说法正确的是 （ ）
A.静止的物体有质量,运动的物体没有质量
B.固体有质量,气体没有质量
C.固体、液体、气体都有质量
D.地球上的物体有质量,太空中的物体没有质量
参考答案
情境创生
(1)g 不变
(2)D
基础堂清
1.物质 物质的多少 m
2.状态 形状 所处空间位置
3.①质量单位
②偏大 不变
4.= 质量不会随物体状态的改变而改变
5.不变 变小
6.C 7.A
素养日清
8.800 4
9.A 10.C5.2 测量：物体的质量
观察如图所示的托盘天平,写出托盘天平的构造:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ ;
⑥ ;
⑦ ;
⑧ 。
【基础堂清】
1. 使用天平测量质量时,测量前首先要调节天平平衡;测量时物体和砝码要按照“左物右码”的顺序放在天平的托盘里;测量过程中根据对待测物体质量的估计,按照“从大到小”的顺序加减砝码、移动游码,直至天平再次平衡;读数时,取砝码质量与游码在标尺上的示数之和。
问题① 在用天平测量矿石的质量时,首先应将天平放在 工作台上,然后将游码移至标尺左端的 处。
问题② 小明将托盘天平放在水平桌面上,并进行“调零”:①游码所处位置如图甲所示,应拨动游码使其 侧与标尺左端“零刻度线”对齐;②指针所处位置如图乙所示,应将平衡螺母向 移动,使天平横梁在水平位置平衡。(均选填“左”或“右”)
甲 乙
2.使用天平时,将天平放在水平工作台面上,将游码移至 ,调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央。如图所示的是测量过程中的某一场景,接下来的操作:取下10 g砝码,添加5 g砝码,指针仍指向分度盘右侧,接着应该 直至天平平衡,读出物体的质量。
3.如图所示的是小明测量物体质量的情景,明显的操作错误是(写出两点):
(1) 。
(2) 。
【素养日清】
4.小明使用托盘天平测量物体的质量,称量前按要求将托盘天平放置于水平桌面并调节平衡。若称量时使用沾有油污的砝码,则导致测量结果 。称量过程中小明突然发现左方托盘上粘有一小块泥巴(调节平衡时就存在),则导致测量结果 。若称量过程中通过向左调节平衡螺母使天平平衡,则导致测量结果 。(均选填“偏大”“不受影响”“偏小”)
5.用托盘天平测量一张邮票的质量,既可行又较准确的方法是 （ ）
A.把一张邮票放在天平上仔细测量
B.把一张邮票放在天平上多次测量,再求平均值
C.先测量出100张相同邮票的质量,再通过计算求得
D.把一张邮票放在一只纸杯中,测量出其总质量,再减去纸杯的质量
6. 实验室里有架托盘天平,铭牌如图甲所示,砝码盒内有100 g、50 g、10 g、5 g的砝码各一只、20 g的砝码两只,游码标尺如图乙所示。
甲 乙
(1)这架托盘天平,允许测量的最大质量为 （ ）
A.210 g B.205 g
C.200 g D.无法确定
(2)小明同学想知道一枚邮票的质量,决定用这架托盘天平进行测量。测量了四次,其测量结果记录如下表:
实验次数 邮票数量/枚 总质量/g 一枚邮票的质量/g
1 1 0.062
2 100 6.2
3 200 12.3
4 300 21.4
①小明评估测量结果时发现,第四次测量的偏差较大,原因何在 原来小明将邮票放在右盘内,却是按正常方法读取邮票质量的。找到了差错之后,小明并没有重新测量,而是通过计算,确定出第四次测量的实际总质量为 g。
②老师指出小明记录的总质量中,有个实验数据不是对测量结果的客观记录。小明没有客观记录测量结果的数据是第 次实验的总质量。简要说明老师判断的依据: 。
7.下面是几位同学在实验室中用托盘天平测质量时遇到的情景。
甲 乙
丙 丁
(1)小王把天平放在水平台上,将 拨到“0”刻度线处后,指针静止时出现如图甲所示的情形,此时应向 (选填“左”或“右”)调平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)由图乙、丙可知,烧杯的质量为 g,烧杯中液体的质量是 g。
(3)小王完成实验后,如果小薇发现他使用的10 g砝码上沾有油污,但20 g的砝码是准确的,则图乙中烧杯的测量值与真实值相比 ;最后测得的烧杯中液体的质量 。(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小红用天平测一木块的质量时,托盘中共有50 g砝码1个,20 g砝码2个,游码在标尺上的位置如图丁所示,则所测木块质量为 g。当她记录好数据以后,突然发现木块和砝码的位置放反了,则该木块正确的质量为 g。
(5)小芳用天平测一石块的质量,在调节天平时,她把天平放在水平工作台上后,忘记将游码移至标尺左端的“0”刻度线上,当时游码位于0.2 g的位置,就调节平衡螺母,使横梁平衡。测量时,物体放在左盘,在右盘中放入50 g、10 g、5 g的砝码各一个,当游码位于3.2 g的位置时,指针恰好指在分度盘的中线上,则被测石块的质量为 g。
参考答案
情境创生
①底座 ②托盘架 ③托盘 ④标尺 ⑤平衡螺母 ⑥指针 ⑦分度标尺 ⑧游码
基础堂清
1.①水平 零刻度线
②左 左
2.标尺左端零刻度线处 取下5 g砝码,向右移动游码
3.(1)游码没有调零
(2)用手取放砝码
素养日清
4.偏小 不受影响 偏大
5.C
6.(1)C
(2)①18.6
②1 天平的感量是0.2 g,不可能直接称量出一枚邮票的质量为0.062 g
解析:(1)由图甲可知,这架托盘天平,允许测量的最大质量为200 g;(2)①第4次测量砝码跟物品放反了,物品的实际质量为测量结果中砝码质量减游码所对的刻度值,由测量值21.4 g,可知砝码的质量为20 g,游码所对的刻度值为1.4 g,即第4次测量的质量应为20 g-1.4 g=18.6 g。②此天平的感量是0.2 g,不可能直接称量出一枚邮票的质量为0.062 g,因此第1次实验的总质量是错误的。
7.(1)游码 左
(2)32.4 50
(3)偏小 不变
(4)94 86
(5)685.3 密度
物理实验课上,老师展示了两块涂成一样颜色的完全相同的小长方体,告诉大家说一块是木头做的,另一块是铁做的,可是肉眼根本就无法区分出来,但是学习了这一节的内容后,我们就可以对着组成两个长方体的物质进行区分了。
(1)某铁块的密度是7.9×103 kg/m3,表示的物理意义是 ,现将该铁块切去一半后,剩余部分的密度 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)为了探究物体质量与体积关系,同学们找来一些蜡块和干松木块,通过测量得到的数据如表所示。分析数据可知,不同物质组成的不同物体,其质量与体积的比值 (选填“相同”或“一般不同”),比值越大说明相同体积的物质 (选填“越多”或“越少”),即这种物质的微粒排列越紧密。物理学据此得出密度的定义, 叫作组成物体的这种物质的密度。
蜡块 干松木
实验序号 体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
1 10 9 10 5
2 20 18 20 10
3 30 27 30 15
【基础堂清】
1. 同种物质组成的不同的物体,体积越大,质量越大,它们各自的质量与体积的比值是什么情况呢
变式① 在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要用天平测物体的 ,用量筒测量物体的 ,实验需要进行多次测量,目的是 (选填“得到普遍规律”或“求平均值减小误差”)。
变式② 某同学选用铁钉作为材料,探究其质量与体积关系,他通过实验记录了如表所示的实验数据。分析实验数据,可以得出的初步结论:当 相同时,其质量与体积成 关系。
物质 实验序号 体积/厘米3 质量/克
铁 1 10 7.8
2 20 15.6
3 30 23.4
某加油站的油价有两种计价方式,一种是以所加油的质量计价,另一种是以所加油的体积计价。两种计费方式的单价是以夏季测得的汽油的质量和体积为标准的,那么你认为在冬天
(选填“质量计价”或“体积计价”)较划算;简述理由: 。
3.物体所含 的多少叫质量;一瓶装满豆油的油瓶上标有“5 L”字样,若豆油的密度为0.92×103 kg/m3,则瓶内豆油的质量为 kg,如果用这个瓶子装水, (选填“能”或“不能”)装得下同样质量的水。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
4.一块冰化成水,它的 (选填“质量”或“体积”)不变;将一瓶水喝掉一半,剩余的水密度
(选填“变大”“变小”或“不变”)。某集气瓶里气体的密度是6 kg/m3,用掉了质量的后,剩余气体的密度是 kg/m3。
5.一根粗细均匀的铜棒,截取一段后,它的 （ ）
A.体积变小,密度变大
B.质量变小,密度也变小
C.体积和质量都变化了,密度也变化了
D.密度不变,因为密度是物质的一种特性
6. 如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种体积相等的实心球,此时天平平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度之比是 （ ）
A.3∶1 B.5∶3
C.2∶1 D.3∶5
7. 传说楚霸王项羽英勇无比,力能举鼎。如果在影视剧中要重现“霸王举鼎”的情景,则扮演项羽的演员举起的鼎最合适的制造材料是 （ ）
A.铁
B.铜
C.泥土
D.塑料泡沫
8.同种材料做成的甲、乙两球,甲球质量为6 g,体积为2 cm3;乙球质量为12 g,体积为6 cm3。若这两个球中有一个是实心的,则下列判断正确的是 （ ）
A.甲球是实心的,材料密度为2 g/cm3
B.乙球是实心的,材料密度为3 g/cm3
C.甲球是空心的,空心部分体积为1 cm3
D.乙球是空心的,空心部分体积为2 cm3
9.由两种不同材料制成的大小相同的实心球甲、乙,在天平右盘中放入4个甲球,在左盘中放入5个乙球,这时天平刚好平衡,且游码没有移动。则下列说法正确的是 （ ）
A.甲球和乙球质量之比为5∶1
B.甲球和乙球质量之比为4∶5
C.甲球和乙球密度之比为5∶4
D.甲球和乙球密度之比不能确定
【素养日清】
10. 在平整地面上有一层厚度均匀的积雪,小明用力向下踩,形成了一个下凹的脚印,如图所示,脚印下的雪由于受外力挤压可近似看成冰层,利用冰的密度ρ冰,只要测量 (写出该物理量及符号)和脚印的深度h,就可以估测出积雪的密度,表达式为ρ雪= 。
11.①②③号三只完全相同的杯子中装有体积不同的水,已知三只杯子中水面高度分别为h1、h2和h3,且h1>h2>h3。把质量相等的甲、乙、丙三个实心金属球分别放入①②③号杯子中后,水面恰好相平。已知三个金属球都浸没在水中,且均没有水从杯中溢出。对于甲、乙、丙三个实心球的密度大小的判断,下列说法正确的是 （ ）
A.甲球的密度最大
B.乙球的密度最大
C.丙球的密度最大
D.三个球的密度一样大
12.我们经常用到“75%的酒精”,研究表明它能有效地消杀病毒。“75%的酒精”是指每100 mL液体(不考虑水和酒精混合后体积变化)中,纯酒精的体积为75 mL,水的体积为25 mL,已知纯酒精的密度ρ酒=0.8 g/cm3,水的密度ρ水=1 g/cm3。
(1)75 mL纯酒精的质量是多少克
(2)100 mL“75%的酒精”的质量是多少克
(3)“75%的酒精”的密度是多少
参考答案
情境创生
(1)1 m3铁的质量为7.9×103 kg 不变
(2)一般不同 越多 把某种物质单位体积的质量
基础堂清
1.①质量 体积 得到普遍规律
②物质 正比
2.体积计价 汽油体积随温度的升高而增大,冬天温度低,同质量的汽油,体积小
3.物质 4.6 能
4.质量 不变 2
5.D 6.A 7.D 8.D 9.C
素养日清
10.积雪原来的厚度为H ·ρ冰
11.A
解析:由题意可知,甲、乙、丙三个实心球排开水的体积关系为V甲排ρ乙>ρ丙,即甲球的密度最大。
12.解:(1)纯酒精的体积V酒=75 mL=75 cm3,由ρ=得这些纯酒精的质量:
m酒=ρ酒V酒=0.8 g/cm3×75 cm3=60 g
(2)“75%的酒精”是指每100 mL液体中,纯酒精的体积为75 mL,由(1)可知这些纯酒精的质量m酒=60 g;
则100 mL“75%的酒精”中水的体积:
V水=V×25%=100 cm3×25%=25 cm3
由ρ=得水的质量:
m水=ρ水V水=1 g/cm3×25 cm3=25 g
100 mL“75%的酒精”的质量:
m=m水+m酒=25 g+60 g=85 g
(3)V=100 mL=100 cm3,
则“75%的酒精”的密度:
ρ===0.85 g/cm35.4 测量：固体和液体的密度
学校小花园内有一个雕像的底座是一块长方体巨大石块,根据介绍得知是由大理石制成的,其质量肯定很大,小明非常想知道它的质量究竟有多大。一块长方体大理石石块,人们估测出它的体积为V,从它上面取下体积为V1的一小块大理石,测得这一块大理石的质量为m1。则大理石石块的密度为 ,这块长方体大理石石块的质量为 。
【基础堂清】
1.现有一枚奥运会纪念币,它的质量为16.02 g= kg,体积为1.8 cm3= m3,则制作这枚纪念币的金属密度为 kg/m3,这种金属是 。(已知ρ金=19.3×103 kg/m3,ρ银=10.5×103 kg/m3,ρ铜=8.9×103 kg/m3)
2.小明分别测量了三块橡皮泥的质量和体积,并根据测量数据画出如图所示的图像,橡皮泥的密度是 kg/m3,另一块同种橡皮泥的体积为20 cm3,其质量是 g。
3. 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 。
4.如图所示的是丽丽妈妈自制的鸡尾酒,这几种酒之所以能够分层,主要是因为这几种酒的
不同,用吸管将最下面的酒喝掉,这杯鸡尾酒的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【素养日清】
5.世博会上芬兰馆展出的“冰壶”是由一种新型环保材料“塑木”制成的,塑木板材由废纸纸浆和塑料融合而成,其密度为1.16 g/cm3。
(1)若把塑木板材切割成大小不同的两块,大块的密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)小块的密度。
(2)现有一个密封的塑木板材,经测量,其体积为120 cm3,质量为116 g,其空心部分的体积为
cm3。
6.国产大飞机C919为了减重,使用了大量新型合金材料,该新型合金材料应具有密度
(选填“较大”或“较小”)的特性。飞机某合金部件由甲、乙两种密度不同的金属构成,已知甲、乙按体积比1∶3混合后的密度是乙材料的密度的1.5倍,混合过程中两材料的总体积不变,则甲、乙密度之比为 。
7.小梦想用天平和量筒测量一块小石头的密度。
甲 乙 丙
(1)将天平放在水平台面上,将游码移到标尺 ,发现指针指示的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 端移动,使天平横梁水平平衡。
(2)将小石头放在左盘,在右盘中加减砝码、移动游码直到天平恢复平衡后,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则小石头的质量是 g。
(3)用量筒测出小石头的体积如图丙所示,则小石头的体积为 cm3,小石头的密度是
kg/m3。
(4)假如小石头具有吸水性,则实验测得的密度值 (选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
8. 如图所示,测一个金属零件的密度,具体操作如下:
(1)把天平放在 上,并将游码移至标尺左端 处;调节天平平衡时,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)用调节好的天平测零件的质量,零件应放在天平的 盘内,天平平衡时,砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则零件的质量为 g。
(3)用量筒测量零件的体积,如图丙所示,零件的体积为 cm3,由此可算得金属零件的密度为 kg/m3。
9.小明同学利用实验器材测量牛奶的密度。
甲 乙 丙
(1)把天平放在水平桌面上,游码归零后发现指针偏向如图甲所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)在烧杯中倒入适量牛奶,测出烧杯和牛奶总质量为76.2 g。将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,如图乙,则量筒内牛奶的体积是 cm3。
(3)再测出烧杯和剩余牛奶的质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图丙。则量筒中牛奶的质量为 g,牛奶的密度为 g/cm3。
(4)实验后,小明又设计了不用量筒测量牛奶密度的方法,实验方案如下:
①用天平测出烧杯的质量m0。
②用天平测出装满水的烧杯的总质量m1。
③用天平测出装满牛奶的烧杯的总质量m2。
④牛奶的密度表达式:ρ= (用m0、m1、m2、ρ水表示)。
⑤若②中没有装满水便测出总质量m1,牛奶密度的测量值将比实际值偏 。
参考答案
情境创生
V
基础堂清
1.0.01602 1.8×10-6 8.9×103 铜
2.2×103 40
3.不合理 应该测量密度判断牛奶是否掺水
4.密度 变小
素养日清
5.(1)等于
(2)20
6.较小 3∶1
7.(1)左端的零刻度线处 左
(2)51.6
(3)10 5.16×103
(4)偏大
8.(1)水平桌面 零刻度线 右
(2)左 62
(3)20 3.1×103
9.(1)左
(2)40
(3)42 1.05
(4) 大第5章 质量与密度 综合训练
【基础堂清】
1.妈妈新买了一壶食用油,小洛发现油壶上标有“5 L”的字样,若此油的密度为0.9×103 kg/m3,则壶中油的质量为 kg;如果用去一部分油,则其质量 ,密度 (后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
2.据报道,某大学研制的“全碳气凝胶”的密度仅为0.16 mg/cm3,是迄今为止世界上最轻的材料,“0.16 mg/cm3”表示的物理含义是: 。如图,一块100 cm3的“全碳气凝胶”“踩”在一朵花上,纤细的花蕊一点都没有被压弯,100 cm3的“全碳气凝胶”的质量为 g。
3.关于密度在实际生活中的应用,下列分析错误的是 （ ）
A.用塑料泡沫做电影场景中的“墙壁”,是因为塑料泡沫的密度较小
B.坚如磐石的机床底座需要用坚固、密度大的材料制成
C.冬天开空调制热时,排风口向上可以使屋子里很快暖和起来
D.发生火灾时,为避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应尽量将身体贴近地面前进
4.“估测”是物理学中常用的一种方法,以下对1元人民币硬币质量的估测最接近实际的是 （ ）
A.1 g B.6 g
C.32 g D.55 g
5.平时常说“油比水轻”,这实际上是指 （ ）
A.油的质量比水小
B.油的密度比水小
C.油的体积比水小
D.油的导电性比水差
【素养日清】
6.甲、乙是两个质量相等的球,其中一个是空心的,另一个是实心的。它们从外观上来看,体积均为V0,乙球材料的密度是甲球材料的,则两个球实心部分的体积之比V甲∶V乙= ;空心球空心部分的体积为 。
7.现有由同种材料制成的A、B两个球,其中一个是实心的,另一个是空心的,它们的质量分别是280 g、64 g,体积分别是42 cm3、8 cm3,则实心球的密度为 g/cm3,空心球的空心部分体积是 m3。
8.下列物体能利用图中的天平及配套器材直接测出质量的是 （ ）
A.一个大西瓜 B.一粒芝麻
C.一个一元硬币 D.一瓶2 L的矿泉水
9.小军有体积相等的甲、乙两种球,已知一个甲球的质量为5 g,密度为3 g/cm3,为了测量一个乙球的质量和密度,将天平放在水平桌面上,移动游码至零刻度线处并调节横梁水平平衡,将甲、乙两种球放在天平的两边托盘内,调节天平使其再次平衡时,甲、乙两球的放置情况和游码的位置如图所示。则一个乙球的质量和密度分别为 （ ）
A.5 g;3 g/cm3 B.6 g;3.6 g/cm3
C.5 g;4 g/cm3 D.6 g;4 g/cm3
10.妈妈坐出租车购买了一件铜制工艺品(如图甲所示),她乘车到达目的地时的车费发票如图乙所示。回到家后小明疑惑此工艺品是不是纯铜制作的,他想到学过的密度知识,经妈妈同意后他测出了这件工艺品的质量为267 g,体积为40 cm3,查资料得知纯铜的密度为ρ铜=8.9×103 kg/m3。
(1)出租车行驶的平均速度为多少m/s
(2)请你计算这件工艺品的密度为多少kg/m3
(3)小明发现工艺品底部有一个小孔,猜想内部可能是空心的,于是用注射器往内部注水,发现内部可以注10 mL的水,请再次判断该工艺品是不是纯铜的
甲
出租车发票 日期2024年8月03日 上车08:48 下车08:58 单价2.30元 里程6 km 金额20.00元
乙
参考答案
基础堂清
1.4.5 变小 不变
2.体积是1 cm3的全碳气凝胶的质量为0.16 mg 0.016
3.C 4.B
5.B
解析:“油比水轻”是指在体积相同的情况下,油的质量比水小,实际上是指油的密度比水的密度小,故B正确,A、C、D错误。
素养日清
6.2∶3 V0
7.8 7×10-6
解析:A、B两球的密度分别为:
ρA==≈6.67 g/cm3
ρB===8 g/cm3
因为同种材料制成的A、B两球中,实心球的密度大于空心球的密度,所以A球是空心的,B球是实心的,且材料的密度即实心球的密度ρ=ρB=8 g/cm3;
A球中材料的体积:
V实===35 cm3
空心球的空心部分体积:
V空=VA-V实=42 cm3-35 cm3=7 cm3=7×10-6 m3
8.C
解析:由图可知,天平的最大称量是200 g,一个大西瓜的质量远远大于200 g,故利用配套器材不能直接测量一个大西瓜的质量,故A错误;一粒芝麻的质量小于天平的最小分度值0.2 g,因此不能测出其质量,故B错误;一个一元硬币的质量大约5 g,可以测量,故C正确;一瓶2 L的矿泉水的质量大约2 kg,超出天平的量程,因此不能测出其质量,故D错误。
9.B
10.解:(1)由车费发票可知,出租车行驶的路程s=6 km,行驶的时间t=08:58-08:48=10 min= h,则出租车行驶的平均速度:
v===36 km/h=10 m/s
(2)这件工艺品的密度:
ρ===6.675 g/cm3=6.675×103 kg/m3
(3)工艺品空心部分体积:
V空=V水=10 mL=10 cm3
则制作该工艺品材料的体积:
V材料=V-V空=40 cm3-10 cm3=30 cm3
所以该工艺品材料的密度:
ρ材料===8.9 g/cm3=8.9×103 kg/m3
因为ρ材料=ρ铜,所以该工艺品是纯铜的。专题3 创新方案测密度
密度测量的原理是ρ=,测量工具是天平和量筒。在实际测量物质的密度的过程中,会出现一些因为物体漂浮、疏松多孔易吸水、体积过大无法放进量筒或者缺量筒等原因无法直接测量物体体积的情形,进而导致密度的测量有困难。此时我们要依据密度测量的原理ρ=,设计出一些针对具体问题的特殊方法来完成体积及密度的测量。密度测量的另一个问题是误差分析,分析误差时也要抓住密度的计算公式ρ=,分析清楚m、V的测量值偏大还是偏小,从而得出测量值的误差情况。
(一)测大件物体的密度
把握要点:
替代法测密度:物体较大或者形状不规则,导致无法放进量筒中测量体积时,我们可以采用等效替代法。即将物体浸没在大容器中并在水面处做上记号,取出物体后用量筒向大容器中加水,直至水面与记号处相平,读出量筒中倒出的水的体积,如图所示,此时就可以将物体的体积转换成水的体积,即V=V排=。具体可以采用的方法有补水法、溢水法等。
1.“沉睡三千年,一醒惊天下”,近几年,四川广汉三星堆遗址出土了大量文物,如图甲所示的是其中的金面具残片,独特的文化内涵吸引了文物爱好者小明和小诺。两位同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法来测量模型的密度。
甲 乙
丙 丁
(1)他们首先将天平放在 桌面上,将游码移至标尺左端 。
(2)调好后小明将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图乙所示,则模型的质量为 g。
(3)小明又进行了如图丙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为155 g;
②用细线拴住模型并使其 在水中(水未溢出),在水面处做标记;
③取出模型,用装有40 mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 处,此时量筒中的水位如图丁所示,体积为 mL;
④通过以上方法计算出模型的密度为 g/cm3。
(4)旁边的小诺发现取出的模型沾了水,不能采用量筒的数据,于是测出图丙③中烧杯和水的总质量为164.8 g,小诺计算出模型的密度为 g/cm3。(结果保留一位小数)
2.在物理实验课中,老师要求测量一枚鹅卵石的密度。
甲 乙
丙 丁
(1)小红同学将天平放在水平桌面上,再将游码调到标尺左端的 处,发现指针停在图甲所示的位置,应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到天平平衡。
(2)她将鹅卵石轻放到天平的左盘上,往右盘 (选填“从大到小”或“从小到大”)增减砝码,并移动游码,直至天平再次平衡。天平平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对刻度如图乙所示。
(3)然后,她将鹅卵石放入盛有50 mL水的量筒中,静止时液面如图丙所示,由此可算出鹅卵石的密度为 g/cm3。
(4)邻组的小杰发现自己的实验桌上没有量筒,而多了一个装满水的溢水杯和一个空烧杯。经过认真思考,他制定了测量方案:
①用天平分别测出鹅卵石的质量m和空烧杯的质量m1;
②将鹅卵石浸没在装满水的溢水杯中,用烧杯盛接从溢水杯中流出的水,如图丁所示,然后用天平测量烧杯和水的总质量,记为m2;
③已知水的密度为ρ水,请写出鹅卵石密度的表达式ρ= (用题中出现的物理量的符号表示)。
(二)测漂浮物的密度
把握要点:
测漂浮物体的密度:漂浮物体则不能直接利用排水法测体积,因此需要借助重物坠入水中或者细小物体将物体压入水中,换一个角度应用排水法测体积。
3.小红发现自己的木制国际象棋棋子放在水中会漂浮在水面上,她想知道这颗棋子的密度,设计了以下实验步骤。
甲 乙 丙
将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端零刻度线处,当横梁稳定时发现指针偏向分度盘中央刻度线左侧,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平水平平衡。将棋子放在左盘,天平再次水平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则棋子质量为
g。
(2)把适量的水倒进量筒中,用细线将棋子系在小铁块上,放入水中,静止时如图乙所示;把它们取出后,再把小铁块单独放入水中,静止时如图丙所示,则棋子的体积V= cm3。
(3)计算出棋子的密度ρ= kg/m3。
(4)请根据实验过程,对小红测量得到的密度值进行评估: 。
4.为测量一个小木块(不吸水)的密度,实验室准备了天平、量筒、适量的水、细针等器材,实验方法如下。
甲 乙 丙 丁
(1)首先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端的“0”刻度线上,若发现指针的偏转情况如图甲所示,应将天平的平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调,直至指针尖对准分度盘的中央刻度线。
(2)调节好天平后,按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的质量为 g。
②在量筒中装适量的水,如图丙,用细针缓慢地将木块压入水中,使之浸没,如图丁所示,则小木块的体积为 cm3(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)。
③测出小木块的密度是 g/cm3。
④实验中,小亮在将小木块放入量筒中时,由于不小心将木块滑落进水中,并溅出了一些水。则小亮的密度测量值将比实际值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(三)无量筒测密度
把握要点:
根据体积相等V液=V水,可得ρ液=ρ水;根据质量相等m液=m水,可得ρ液=ρ水。
5.小明同学想知道自己每天所喝牛奶的密度,从而了解其产品的质量,由于缺少量筒,于是他用烧杯、天平、足量的水进行了下面的实验,实验操作如下。
A.在烧杯中装适量水,标记出水面到达的位置,测出烧杯和水的总质量并记为m1;
B.用天平测出空烧杯的质量并记为m0;
C.把天平放在水平桌面上,调整天平横梁两端的平衡螺母,使天平平衡;
D.将烧杯中的水倒出, ,测出烧杯和牛奶的总质量并记为m2。
(1)请你按照小明的思路把步骤D中所缺少的内容补充完整。
(2)老师指出步骤C中也存在着疏漏,这疏漏是 。
(3)上述A、B、C、D四个步骤中按正确的实验顺序排列应该是 (填写字母)。
(4)牛奶密度的数学表达式为ρ牛奶= (已知水的密度为ρ水,用已知量表示)。
参考答案
1.(1)水平 零刻度线处
(2)82
(3)②浸没
③标记 30
④8.2
(4)8.4
2.(1)零刻度线 左
(2)从大到小
(3)2.74
(4)ρ水
3.(1)右 11.2
(2)20
(3)0.56×103
(4)先把棋子浸没在水中,取出棋子时会带出一些水,导致棋子的体积测量值偏大,密度测量值偏小
4.(1)左
(2)①18.6
②30
③0.62
④偏大
5.(1)加入牛奶至标记处
(2)未移动游码至零刻度线处
(3)CBAD
(4)ρ水
