6.2 密度
【题型1】同种物质质量和体积关系 1
【题型2】不同物质的质量和体积关系 5
【题型3】密度的理解 11
【题型4】密度单位的换算 13
【题型5】常见物质的密度 14
【题型6】密度的简单计算 16
【题型7】密度的图像 20
【题型8】利用密度公式进行比值计算 25
【题型9】温度对密度大小的影响 30
【题型1】同种物质质量和体积关系
【典型例题】密度定义式因能被写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式”。下列说法正确的是( )
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.不同物质组成的不同物体,质量相同时,物体的密度与物体的体积成反比
C.同种物质的密度与物体的体积成反比
D.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积无关
【答案】B
【解析】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,密度与物体的质量、体积无关,受温度、状态、压强影响,故A、C错误;
由公式m=ρV可知,不同物质组成的不同物体,质量相同时,物体的密度与物体的体积成反比,故B正确;由可知,对于同种物质组成的不同物体,密度不变,质量与体积成反比,故D错误。
【举一反三1】小明比较”测物质密度”和“探究物质质量与体积关系”两个实验后,认为:
①所测的物理量相同;
②测量的工具相同;
③多次测量的目的相同。
他的判断正确的是( )
A.①和②
B.②和③
C.①和③
D.①、②和③
【答案】A
【解析】 在“测物质的密度”和“探究物质质量与体积的关系”两个实验中需测量的物理量都是:质量与体积,故①正确;
在这两个实验中,都需用天平测出物体的质量,并用量筒根据排水法测出物体的体积,测量的工具相同,故②正确;
探究物质质量与体积的关系是为了探究其规律性,应进行多次实验,所以,需要用不同体积的物体进行多次测量的目的是寻找普遍规律;
在“测定物质的密度”的实验中,为了减小实验误差,应进行多次实验,故两个实验中都需要进行多次测量,但多次测量的目的不同;故③错误;
综上分析可知A符合题意。
【举一反三2】关于密度的公式,下列说法中正确的是( )
A.由公式可知,密度与质量成正比,与体积成反比
B.物体的质量越大,其密度就越大
C.不同的物质密度一定不同,固体的密度一定比液体的密度大
D.密度是物质的一种特性,由物质的种类、状态和温度决定
【答案】D
【解析】密度是物质本身的一种特性,对于同种物质,密度是确定的,与质量、体积无关,故A错误;
物体的质量越大,因体积不确定,则密度大小不能确定,故B错误;
不同物质的密度一般不同,但也有不同物质密度相同的,例如煤油、酒精的密度都是0.8×103kg/m3;大部分固体的密度大于液体,但也有液体密度大于固体密度的,如水银的密度大于铜、铁、铝等,故C错误;密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态有关,故D正确。
【举一反三3】在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中,某小组对a、b、c三种物质进行了探究,对实验数据进行处理,得到了图所示的图象,从所得到的图象来看,同种物质的质量和体积成
关系。a、b、c三种物质,物质 的密度最大,将1kg的c物质切去一半,其密度为 g/cm3。
【答案】正比 a 0.5。
【解析】(1)如图所示的图象横轴表示体积,纵轴表示质量,且a、b、c三种物质的图象都是过原点的直线,所以同种物质的质量和体积成正比关系;
(2)密度是物体单位体积的质量。当体积相同的时候,a、b、c三种物质,a物质的质量要比b或c物质的质量大,由ρ= 可知,a物质密度大于b或c物质的密度。
(3)由图象可知,当c物质的m=2g时,对应的体积V=4cm3,
所以c物质的密度ρ===0.5g/cm3,
因为密度是物质本身的一种特性,与其体积和质量大小无关,所以,如果把1kg的c物质切去一半,则c物质的密度不变,仍然是0.5g/cm3。
【举一反三4】某同学为了“探究物质的质量与体积的关系”,他先选用某种液体进行实验,用电子天平测出液体的_______,用量筒测出液体的_______。为了进一步研究物质的特性,他还需要选用_______(选填“相同”或“不同”)种类的物质进行实验,目的是_____________________。
【答案】 质量 体积 不同 得到普遍规律
【解析】 为了“探究物质的质量与体积的关系”,必须测质量和体积。天平是物理实验中用来测质量的工具,量筒是测液体体积的工具;物理探究实验,为了避免偶然性,要求多次实验探究普遍规律,所以要选用不同种类的物质进行实验,可以得到普遍规律。
【举一反三5】在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。
(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景,他的错误是______________。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示。
①分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值______________(选填“相同”或“不同”),物理学中将_______与 _______的比值定义为密度。
②塑料和液体相比塑料的密度_______(选填“更大”“相同”或“更小”)。
【答案】 (1)测量过程中,调节了平衡螺母(2)①相同 质量体积 ②更大
【答案】 (1)测量过程中,调节了平衡螺母(2)①相同 质量体积 ②更大
【解析】 (1)天平正确的调节方法是:将托盘天平放置在水平桌面上,将游码拨至标尺左端零刻度线上;调节横梁左右两端的平衡螺母,使横梁平衡;小明的错误是在称量时调节了平衡螺母;
(2)①由图像可知,塑料(或液体)的质量和体积成正比,说明同种物质的质量与体积的比值相同;物理学中将质量与体积的比值定义为密度。
②由图像知,体积相同时,塑料的质量更大,根据ρ=知塑料和液体相比,塑料的密度更大。
【题型2】不同物质的质量和体积关系
【典型例题】甲、乙两种物质的质量m和体积V的关系如图所示,以下分析正确的是( )
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.不同物质的质量跟体积的比值是相同的
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大
D.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小
【答案】C
【解析】从图象可知,同种物质的质量与体积成线性关系,且图象过原点,说明物质的质量与体积成正比,在体积相同时,甲物质的质量大于乙物质的质量,由此可以判断甲物质的密度大于乙物质的密度。故选C。
【举一反三1】关于物质的质量和密度,下列说法中正确的是( )
A.平常我们所说的“铁比棉花重”是指铁比棉花质量大
B.一支正在燃烧的蜡烛,它的质量不断减小,密度不断减小
C.一杯水倒掉一半后,质量变小,密度不变
D.密度与质量成正比,与体积成反比
【答案】C
【解析】 “铁比棉花重”指的是单位体积铁的质量比单位体积棉花的质量大,也就是说铁的密度比棉花的密度大。A选项错误;
质量指物体所含物质的多少,蜡烛在燃烧时,所含的物质在减少,故质量减小;密度是物质的一种特性,是质量与体积的比值,与物体的材料、状态有关,蜡烛燃烧时,质量和体积都在减小,但其质量与体积的比值(即密度)不变,所以密度的大小不变;选项B错误;一杯水倒掉一半后,所含的物质在减少,故质量减小;同时质量和体积都在减小,但种类和状态都不变,所以密度不变。选项C正确;密度是物质本身的特性,决定于物质的种类和状态,与物质的质量、体积无关。D选项错误。
【举一反三2】如图所示,下列物理图像中,所反映的物理量之间的关系正确的是( )
A.图甲:做匀速直线运动的物体,路程与时间的关系图像
B.图乙:做匀速直线运动的物体,速度与时间的关系图像
C.图丙:铝的质量与体积的关系图像
D.图丁:铝的密度与体积的关系图像
【答案】A
【解析】 物体做匀速直线运动,路程与时间成正比,故A正确;
物体做匀速直线运动,其速度不会随路程的变化而变化,所以速度与时间的关系图像应是一条平行于横轴的直线,故B错误;
同一种物质质量与体积成正比,该图像应该为正比例函数,故C错误;
同一物质的密度不变,其质量与体积成正比,所以密度与体积的关系图像是一条平行于横轴的直线,故D错误。
【举一反三3】将一根粗细均匀的金属棒截成两段,两段的长度之比是2∶1。则它们的质量之比是________。
【答案】2∶1
【解析】由一金属棒截成两段后,材料不变,密度不变,所以两段金属棒的密度之比是1:1;因为金属棒粗细均匀,即横截面积相等,所以两段金属棒的体积之比是2:1,由m=ρV可知,密度一定时,质量与体积成正比,所以质量之比为2:1。故B符合题意, ACD不符合题意。
【举一反三4】小军为了探究物体的质量与体积的关系,利用天平(砝码)、量筒、烧杯和细线等器材,分别对金属块和水进行了探究。
(1)小军首先对由同种材料制成的不同体积的实心金属块进行探究:
①图1是测量其中一金属块质量时使用砝码情况和游码的位置,该天平的分度值
为 g;
②图2是他用量筒测量①中金属块体积的情景,则该金属块的密度为 g/cm3;
③换用体积不同的金属块,重复上述测量,他得到同种材料的不同金属块的质量与体积的关系图象如图3所示,由图象可知,同种材料制成的实心物体的质量与体积成 (选填“正”或“反”)比。
(2)小军接着对水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图4中甲所示,他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线甲未经过坐标原点,由此推断:水的质量与体积的关系应是图4中的 图(选填“乙”“丙”或“丁”);
(3)小武同学实验小组在测量金属块密度时,先测量金属块的质量为m;然后将金属块浸没在量筒内的水中读出总体积为V1;从量筒内取出金属块后读出量筒内水的体积为V2,求得金属块的密度为,小武所测的金属块密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
【答案】(1)0.2;2.62;正;(2)丙;(3)偏小。
【解析】(1)①由图分析可知,标尺上5格为1g,故分度值为0.2g。
②由图中看出,砝码的质量为50g,游码所对刻度为2.4g,因此金属块的质量为m=50g+2.4g=52.4g,
量筒中的水的体积为40mL,放入金属块后水的体积变为60mL,则金属块的体积为60mL﹣40mL=20mL=20cm3,
根据公式ρ=,可得金属块的密度为ρ===2.62g/cm3。
③[3]根据图象分析可知,质量和体积的图象为一条经过原点的直线,可知,同种材料制成的实心物体的质量与体积成正比。
(2)[4]对比甲图可知,当减去容器质量后水的密度曲线应与甲曲线平行,故应该是丙曲线。
(3)[5]由于先测量金属块和水的总体积,然后取出金属块,测量量筒内水的体积,因金属块上会沾有一些水,从量筒内取出金属块后读出量筒内水的体积V2测量值偏小,导致金属块体积测量值偏大,所以金属块密度测量值偏小。
【举一反三5】在“探究固体的质量与体积的关系”实验中小明组用3个铝块、小亮组用3个松木块分别进行实验。
(1)调节天平平衡后,小明组用天平测体积为10cm3的铝块的质量,如图,这一操作中的错误是 ,改正错误后,他们继续操作,接下来他继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了如表格的记录。小亮组的实验数据如表所示。
(2)分格中1、2、3三次实验数据,可得出结论:同种物质的质量与体积的比值是 (选填“相同”或“不同”)的。
(3)比较小明组和小亮组的实验数据,可得出结论:不同物质的质量与体积的比值一般是 (选填“相同”或“不同”)的。
(4)这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的 。
(5)对本实验的研究中,我们需要进行多次测量,这是为了 。
(6)小明发现实验桌上还有一个未知实心物块,他通过实验测得其质量为32.4g,体积为12cm3,通过计算他判该物块是
(选填“铝块”或“松木”)。
(7)实验过程,如果砝码磨损,所测质量 (选填“偏大”“偏小”“不变”)。
【答案】(1)称量过程中不能用手调节平衡螺母;(2)相同;(3)不同;(4)密度;(5)寻找普遍规律;(6)铝块;(7)偏大。
【解析】(1)如图,这一操作中的错误是称量过程中不能用手调节平衡螺母;
(2)分析表格中1、2、3三次实验数据,可得出结论:同种物质量与体积的比值是相同的;
(3)比较小明组和小亮组的实验数据,可得出结论:不同物质的质量与体积的比值一般是不同的;
(4)这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的密度;
(5)对本实验的研究中,我们需要进行多次测量,这是为了寻找普遍规律;
(6)小明发现实验桌上还有一个未知实心物块,他通过实验测得其质量为32.4g,体积为12cm3,通过计算可知该物块的密度:ρ===2.7g/cm3,比较可知与表一质量与体积的比值相同,他判断该物块是铝块;
(7)天平平衡时,物体的实际质量等于砝码的实际质量,因为磨损砝码的实际质量小于标示质量,因此要多加砝码,所以称量值比真实值大。
【举一反三6】在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中。
(1)将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到天平的指针指在分度盘的位置如图甲所示;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度盘的位置如图乙所示。此时,应____________________________,直到指针指在分度盘的中央刻度线。
(2)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。在老师的引导下,他们用这些实验数据作出了如图丙所示的m﹣V关系图像。分析比较图中小明组(或小强组、或小丽组)的图线,可得的结论是:_______物质组成的不同物体,质量与体积的比值_______;将图中小明组、小强组和小丽组的三条图线对比分析,可得的结论是:__________________________________________;
(3)因此,这个比值反映的是_______(“物质”或者“物体”)的一种特性,物理学中把它定义为密度。像这种利用“比值法”定义的物理量我们还学过_______。
【答案】 (1)取下质量最小砝码,移动游码
(2)同种 相同 不同物质组成的物体,质量与体积的比值不同
(3)物质 速度
【解析】 (1)由图乙可知,指针指在分度盘右侧,说明砝码质量偏大,故应将质量最小的砝码取下,拨动游码直到横梁平衡;
(2)分析图像可知,小明组(或小强组、或小丽组)的图线都是一条倾斜的直线,说明同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值相同;因为三条线的倾斜程度不同,即质量与体积的比值不同,故可得,不同物质组成的物体,质量与体积的比值不同;
(3)质量与体积的比值反映了物质的一种特性,物理学中用密度来表示;像这种利用“比值法”定义的物理量我们还学过速度。
【题型3】密度的理解
【典型例题】铝的密度是2.7×103 kg/m3,它的物理意义是( )
A.每立方米的铝的密度是2.7×103 kg/m3
B.每立方米的铝的质量是2.7×103 kg/m3
C.每立方米的铝的质量是2.7×103 kg
D.1kg的铝的体积是2.7×103 m3
【答案】C
【解析】由密度的定义可知,铝的密度是2.7×103 kg/m3,它的物理意义是每立方米的铝的质量是2.7×103 kg,故A不符合题意,C符合题意;
因为质量的单位是kg,题中说:每立方米的铝的质量是2.7×103kg/m3,质量单位说成了密度单位,故B不符合题意;
由可得,1kg的铝的体积为,故D不符合题意。
【举一反三1】对于密度公式,理解正确的是( )
A.对于不同的物质,质量越大,密度越大
B.对于同一种物质,质量与体积成反比
C.对于同一种物质,密度与质量成正比
D.密度是物质的特性,与物质的质量和体积无关,与物质种类有关
【答案】D
【解析】 对于不同的物质,只有体积相同时,m越大,ρ才越大,故A不正确;
对于同一种物质,体积越大质量越大,m与V成正比,故B不正确;
对于同一种物质,密度ρ是一个定值,是不变的,故C不正确;
密度是物质的特性,与物质的质量和体积无关,与物质种类有关,故D正确。
【举一反三2】关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
B.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大
C.一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度变小
D.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
【答案】B
【解析】一罐氧气用掉部分后,体积不变,罐内氧气的质量变小,由密度公式可知,其密度也变小,故A错误。一块冰熔化成水后,它的质量不变,体积变小,密度变大,故B正确。一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,但物质种类和状态都不变,所以其密度不变,故C错误。一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,体积变大,由密度公式可知其密度变小,故D错误。
【举一反三3】对于密度公式,理解正确的是( )
A.对于不同的物质,质量越大,密度越大
B.对于同一种物质,质量与体积成反比
C.对于同一种物质,密度与质量成正比
D.密度是物质的特性,与物质的质量和体积无关,与物质种类有关
【答案】D
【解析】 对于不同的物质,只有体积相同时,m越大,ρ才越大,故A不正确;
对于同一种物质,体积越大质量越大,m与V成正比,故B不正确;
对于同一种物质,密度ρ是一个定值,是不变的,故C不正确;
密度是物质的特性,与物质的质量和体积无关,与物质种类有关,故D正确。
【举一反三4】密封在容器中一定质量的气体被抽出三分之一后,容器中剩余气体的密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。一块质量为100g的冰完全熔化成水后,它的质量 (选填“小于”、“等于”或“大于”)100g。
【答案】变小;等于
【举一反三5】利用橡皮擦将纸上的字擦掉之后,橡皮擦的质量________,密度________(均选填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】 变小 不变
【解析】利用橡皮擦将纸上的字擦掉之后,所含橡皮这种物质减少,质量减小。
橡皮的质量减小,体积相应减小,但物质的种类没有变化,所以密度保持不变。
【举一反三6】煤油的密度是0.8×103kg/m3,表示的意义是 ,把200g煤油倒掉150g,剩下煤油的密度为 g/cm3。
【答案】1 m3的煤油的质量是800 kg;0.8。
【解析】煤油的密度是0.8×103kg/m3,它表示的意义是1 m3的煤油的质量是800 kg。
密度是物质的特性,它不会受质量和体积的影响。如果把煤油倒掉一部分,体积和质量均发生变化,剩下的煤油的密度不变,还是0.8×103kg/m3=0.8 g/cm3。
【题型4】密度单位的换算
【典型例题】请在下面数字后面填上适当的单位:一只苹果的质量约为0.15 ___________;一桶色拉油的体积约为5___________;空气的密度是1.29___________。
【答案】 kg L kg/m3
【解析】 一只苹果的质量约为0.15kg;一桶色拉油的体积约为5L;空气的密度是1.29kg/m3。
【举一反三1】锂是一种银白色的金属元素,质软,是密度最小的金属物质,密度仅为0.534g/cm3。其密度值表示的物理意义是:______________________;合 ___________kg/m3。
【答案】 1cm3锂的质量为0.534g 0.534×103
【解析】 锂的密度约为0.534g/cm3,意义是体积是1cm3锂的质量为0.534g。
。
【举一反三2】15m/s= km/h;2.7×103kg/m3= g/cm3。
【答案】54 2.7
【解析】速度的单位转化
密度的单位转化
【举一反三3】在数字后面添上恰当的单位或写出物理量表示的物理意义:
(1)一瓶矿泉水的体积约为500 ;
(2)人体的密度约为1.0 ;
(3)铝的密度为2.7×103kg/m3表示的物理意义是 。
【答案】mL g/cm3 1m3铝的质量为2.7×103 kg
【解析】本题需了解常见物品的物理量,一瓶矿泉水的体积约为500mL。
人体的密度与水相似,约为1×103kg/m3,单位换算后为1.0g/cm3。
密度反应某物质单位体积的质量,铝的密度为2.7×103kg/m3表示的物理意义是每1m3铝的质量为2.7×103kg。
【题型5】常见物质的密度
【典型例题】下列图中能正确表示铁块和木块的质量、体积和密度关系的图象是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【解析】密度是物质的一种属性,与质量、体积没有关系,同一物质的状态不变,密度一般不变,而铁块的密度比木块的密度大,故AB错误;密度是物质的一种属性,与质量、体积没有关系,同一物质的状态不变,密度一般不变,所以同一物质,质量与体积成正比,但因为铁块的密度比木块的密度大,则体积相同时,铁块的质量更大,故C正确、D错误。
【举一反三1】下列几种估测最符合实际情况的是( )
A.人体的密度约为1g/cm3
B.空气的密度约为
C.小俞同学的体积约为
D.一般分子直径的数量级为
【答案】A
【解析】人体的密度约为1g/cm3,故A符合题意;
空气的密度约为,故B不符合题意。
小俞同学的质量约为50kg,密度约为1.0×103kg/m3,因此小俞的体积,故C不符合题意;
一般分子直径的数量级为,故D不符合题意。
【举一反三2】下列说法正确的是( )
A.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变
B.铜的密度比铝的密度大,表示铜的质量大于铝的质量
C.水由液态变为固态,密度不变
D.密度不同的两个物体,其质量一定不同
【答案】A
【解析】 密度是物质的一种属性,与质量、体积无关,所以一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变,故A正确;
根据,质量等于密度和体积的乘积,密度大的物体不一定质量就大,故B错误;
冰的密度是,水的密度是,所以水由液态变为固态,密度变小,故C错误;
根据,质量等于密度和体积的乘积,所以密度不同的两个物体,其质量有可能相同,故D错误。
【举一反三3】下列说法正确的是( )
A.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变
B.铜的密度比铝的密度大,表示铜的质量大于铝的质量
C.水由液态变为固态,密度不变
D.密度不同的两个物体,其质量一定不同
【答案】A
【解析】 密度是物质的一种属性,与质量、体积无关,所以一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变,故A正确;
根据,质量等于密度和体积的乘积,密度大的物体不一定质量就大,故B错误;
冰的密度是,水的密度是,所以水由液态变为固态,密度变小,故C错误;
根据,质量等于密度和体积的乘积,所以密度不同的两个物体,其质量有可能相同,故D错误。
【举一反三4】下列几种估测最符合实际情况的是( )
A.人体的密度约为1g/cm3
B.空气的密度约为
C.小俞同学的体积约为
D.一般分子直径的数量级为
【答案】A
【解析】人体的密度约为1g/cm3,故A符合题意;
空气的密度约为,故B不符合题意。
小俞同学的质量约为50kg,密度约为1.0×103kg/m3,因此小俞的体积,故C不符合题意;
一般分子直径的数量级为,故D不符合题意。
【题型6】密度的简单计算
【典型例题】如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲乙两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,甲切去质量为△m甲,乙切去质量为△m乙,则△m甲、△m乙的关系是( )
A.△m甲一定大于△m乙
B.△m甲可能大于△m乙
C.△m甲一定小于△m乙
D.△m甲可能小于△m乙
【答案】A
【解析】甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,即
即
即
即
即
在甲乙两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,假设截取高度为h,则
则
由图可知,,故,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【举一反三1】密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法,正确的是( )
A.将密封在针筒里的空气用力压缩,针筒里的气体质量不变,密度变大
B.1kg冰与1kg水的密度相等
C.一瓶矿泉水喝掉一部分后,剩余部分水的密度减小
D.将一铁块从地球运载到空间站,质量和密度都变小
【答案】A
【解析】用力压缩密封在针筒里的空气,气体的质量不变,体积变小,由ρ可知,气体的密度变大,故A正确;1kg冰与1kg水的密度不相等,故B错误;矿泉水喝掉一部分后,质量、体积减小;物质种类、状态和温度不变,所以密度不变,故C错误;
将一铁块从地球运载到空间站,位置变化,所含物质多少不变,所以质量不变,故D错误。
【举一反三2】一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次电焊中用去了其质量的,则钢瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3,其物理意义为 。
【答案】4;体积为1m3的氧气的质量为4kg。
【解析】设钢瓶的容积为V,由ρ可得,原来氧气的质量为:m=ρV=6kg/m3×V,
某次电焊中用去了其中质量的,则钢瓶内剩下氧气的质量:m剩=(1)m6kg/m3×V=4kg/m3×V,因剩余气体的体积不变,所以,剩余氧气的密度:
ρ剩4kg/m3;
它表示的意义是体积为1m3的氧气的质量为4kg。
【举一反三3】如图甲所示,小明制作了一个家庭版的“鸡尾酒”,食用油和其他不同的液体出现了分层,食用油在最上一层,说明食用油的 (填“密度”或“比热容”)小;气凝胶密度仅为3kg/m3在表面积为5m2的长方体金属块上涂上8mm厚的气凝胶(如图乙所示),则覆盖在金属块上的气凝胶质量为 kg。
【答案】密度;0.12
【解析】家庭版的“鸡尾酒”,食用油和其他不同的液体出现了分层,食用油在最上一层,说明食用油的密度小;
覆盖在金属块上气凝胶的体积:V=Sh=5m2×8×10﹣3m=0.04m3,
由ρ可得,覆盖在金属块上的气凝胶质量:m=ρV=3kg/m3×0.04m3=0.12kg。
【举一反三4】冰箱中有一个装满冰的容器,从冰箱中取出该容器,测得该容器和冰的总质量为640g。一段时间后,冰全部熔化成水。不考虑其他因素的影响,已知该容器的质量为100g,水的密度,冰的密度,求:
(1)该容器的容积是多少?
(2)冰全部熔化后,需向容器中加入多少质量的水,才能将此容器重新装满?
(3)向装满水的此容器中缓慢放入质量为120g的某种金属块,待水不在溢出,擦干容器外的水后,测得容器的总质量为805g,该金属块的密度是多少?
【答案】(1)600cm3;(2)60g;(3)8g/cm3
【解析】(1)瓶子内冰的质量m冰=m瓶和冰﹣m瓶=640g﹣100g=540g,
冰的密度,
瓶子的容积为;
(2)质量是物体的一种属性,冰全部熔化成水后,质量不变,水的质量m水=m冰=540g,
水的密度,则水的体积为,
需向瓶中再加水的体积,
应加水的质量;
(3)向装满水的瓶中缓慢放入质量为120g的某种金属块,溢出水的质量m溢水=m水+Δm水+m瓶+m金属块﹣m剩=540g+60g+100g+120g﹣805g=15g,
溢出水的体积,
由于溢出水的体积,即金属块的体积,
金属的密度。
【题型7】密度的图像
【典型例题】小明同学在研究物质密度时,测量了四种物体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标系中表示出来,根据图像,下列说法中正确的是( )
A.甲、丙两物体的质量相等
B.乙、丙两物体的密度相等
C.丁物体的密度最小
D.乙、丁两物体的体积相等
【答案】B
【解析】 分析图像可知:V甲=V丙,m乙=m丁,故A错误,B正确;
如图所示,分别连接O点与甲点、O点与乙、丙两点和O点与丁点并延长,得到四种物体的m﹣V图像,其中乙、丙两点在同一射线上,
则乙、丙物体质量与体积的比值相等,即密度相等,ρ乙=ρ丙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ,
而乙、丁物体的质量相同,因V丁<V乙,根据ρ可知ρ丁>ρ乙,﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ;
而甲、丙物体的体积相同,因m丙>m甲,根据ρ可知ρ丙>ρ甲,﹣﹣﹣﹣﹣Ⅲ
由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知:ρ丁>ρ乙=ρ丙>ρ甲。
故C、D错误。
【举一反三1】为测量某种液体的密度,小明利用天平和量杯测量了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了m﹣V图像。如图所示,下列说法正确的是( )
A.该液体的密度为2g/cm3
B.10cm3该液体的质量为20g
C.量杯的质量为10g
D.该液体的密度为1.25g/cm3
【答案】C
【解析】 设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,
读图可知,当液体体积为V1=10cm3时,液体和杯的总质量m总1=m1+m杯=20g,
可得:ρ×10cm3+m杯=20g﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当液体体积为V2=40cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=50g,
可得:ρ×40cm3+m杯=50g﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②得:
液体的密度ρ=1g/cm3,量杯的质量m杯=10g,
故A、D错误,C正确;
根据密度公式得,10cm3该液体的质量为:
m'=ρV'=1g/cm3×10cm3=10g,故B错误。
【举一反三2】晓晓在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了m﹣V图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的密度是2×103kg/m3
B.乙物质的密度与质量成正比
C.质量相同时,甲的体积是乙的2倍
D.甲、乙两物质的密度之比是1:2
【答案】A
【解析】 由图像数据得,甲的密度是,故A正确;
同种物质的密度一般不变,与质量和体积无关,密度是物质本身的性质,故B错误;
由图像可知,质量相同时,乙的体积是甲的2倍,故C错误;
乙的密度是,所以甲、乙两物质的密度之比是 2:1,故D错误。
【举一反三3】分别由不同物质a、b、c组成的三个实心物体,它们的体积和质量的关系如图所示,由图象可知密度最大的物质是______(选填“a”“b”或“c”);等质量的a、b实心物体的体积之比是 ;若用等质量的a、b、c三种物质制成大小相同的三个空心球,则空心部分最大的是 (选填“a”“b”或“c”)物质制成的。
【答案】c;2∶1;c。
【解析】由图象可知,当a、b、c三种物质质量相同时,a的体积最大,其次是b,c的体积最小,根据ρ=可知,密度最大的物质是c;
由图象可知,当三种物质的体积V=2cm3时,a物质的质量为1g,b物质的质量为2g,c物质的质量为4g;
因为ρ=,
所以,ρa===0.5g/cm3,ρb===1g/cm3,ρc==2g/cm3,
则==1:2,
所以,等质量的a、b实心物体的体积之比是:
=×=2:1;
计算可知,ρa<ρb<ρc,
由ρ=得:质量相同的这三种金属块中,a的体积最大;
若用这三种物体制成的体积、质量都相等的空心球,由空心球的体积减去物质的体积等于空心部分的体积可知:三种物质制成的体积、质量都一样大的空心球中,c物质制成的空心球空心部分体积最大。
【举一反三4】如图甲所示,底面积为50cm2、高为10cm、质量为100g的平底圆柱形容器和一个质量为100g的小球置于水平桌面上(容器厚度忽略不计),当给容器内盛某种液体时,液体的质量与体积关系m﹣V图像,如图乙所示;当容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻地放入容器中,小球沉入容器底,待液体溢尽擦干容器壁,测得总质量为560g。求:
(1)该液体的密度;
(2)该容器盛满液体时的总质量;
(3)该小球的密度。
【答案】 (1)0.8g/cm3(2)500g(3)2g/cm3
【解析】 由题意可知,容器的质量m容=100g;
(1)由题意可知,当液体体积为V1=200cm3时,容器和液体的总质量m1=260g,
液体的质量为:m液=m1﹣m容=260g﹣100g=160g,
液体的密度为:;
(2)容器内盛满液体时,液体的体积为:V2=Sh=50cm2×10cm=500cm3,
液体的质量为:m2=ρV2=0.8g/cm3×500cm3=400g,
则总质量为:m总=m容+m2=100g+400g=500g;
(3)将小球轻轻放入容器中,溢出液体的质量为:m溢=m容+m球+m2﹣m总′=100g+100g+400g﹣560g=40g,
小球的体积V球=,
小球的密度为:。
【举一反三5】某同学在烧杯中装入某种液体,多次测出了烧杯和液体的总质量m及对应的液体体积V,并根据实验数据作出如图所示的m﹣V图像。结合下面表格内容,回答问题。
(1)该液体是哪种液体(请通过计算进行说明)。
(2)一空塑料瓶装满水时的质量是500g,用该塑料瓶最多能装多少克的该种液体。(空塑料瓶质量不计)
【答案】 (1)煤油(2)400g
【解析】 (1)由图像知,当液体体积为0cm3时,烧杯和液体的总质量为25g,则烧杯的质量为25g;
当液体的体积V液=25cm3时,烧杯和液体的总质量m总=45g,
液体的质量为:m液=m总﹣m杯=45g﹣25g=20g,
液体的密度为:=0.8×103kg/m3,
对应给出的密度表可以确定这种液体是煤油;
(2)由ρ得,
瓶子的容积为V=,
液体的体积为V液′=500cm3,
所以所装液体的最大质量为m液′=ρ液V液′=0.8g/cm3×500cm3=400g。
【题型8】利用密度公式进行比值计算
【典型例题】两个由不同材料制成质量相同的实心物体,其体积之比为V1:V2=3:2,则其密度之比ρ1:ρ2是( )
A.3:2
B.5:2
C.2:3
D.2:5
【答案】C
【解析】 方法一:
方法二:质量相同,不同的物质密度与体积成反比,体积之比是3:2,密度之比是2:3。
【举一反三1】甲、乙两物质的m﹣V图象如图所示,下列由图象获得的信息中正确的是( )
A.甲、乙两物质的密度相同
B.当甲的体积为4m3时,其质量为15kg
C.甲、乙的密度之比为5:1
D.甲、乙的密度之比为4:1
【答案】D
【解析】A.m-V图象的斜率表示物体的密度大小,由图得,甲、乙两物质m-V图象的斜率不同,则密度不相同,故A错误;
B.当甲的体积为4m3时,其质量为20kg,故B错误;
CD.当甲、乙体积均为4m3时,质量分别为20cm3、5cm3,由得,甲、乙的密度之比为
故C错误,D正确。
故选D。
【举一反三2】两个由不同材料制成质量相同的实心物体,其体积之比为V1:V2=3:2,则其密度之比ρ1:ρ2是( )
A.3:2
B.5:2
C.2:3
D.2:5
【答案】C
【解析】 方法一:
方法二:质量相同,不同的物质密度与体积成反比,体积之比是3:2,密度之比是2:3。
【举一反三3】甲、乙两个质地均匀的实心正方体棱长分别为10cm和5cm。用同一台电子秤分别测量它们的质量,结果如图,则甲、乙两正方体的密度之比为( )
A.4:1 B.1:2 C.1:1 D.1:4
【答案】D
【解析】由题意可知,m甲=500g,m乙=250g,V甲=(10cm)3=1000cm3,V乙=(5cm)3=125cm3,
由ρ可得,甲、乙两正方体的密度之比:
。
【举一反三4】体积为0.5m3的均匀木块和石块,密度分别为500kg/m3和2500kg/m3,若分别截取木块和石块体积之比为3:1的两块,则它们的质量之比为_________。
【答案】 3:5
【解析】 ρ木:ρ石=500kg/m3:2500kg/m3=1:5,V木:V石=3:1,
根据密度公式的变形式m=ρV得,它们的质量之比:m木:m石=ρ木V木:ρ石V石=(1×3):(5×1)=3:5。
【举一反三5】如图是小明探究质量与体积关系时绘制的甲、乙两种液体质量与体积的关系图像,由图像可知,甲、乙两液体的密度之比是_________,如果将液体换成酒精,则它的质量与体积关系图像应在_________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。(ρ酒精=0.8g/cm3)
【答案】 3:2 Ⅲ
【解析】 由图像可知,当m甲=m乙=6g时,V甲=4cm3,V乙=6cm3,
则甲、乙两种液体的密度分别为:
,
,
则甲、乙两液体的密度之比是: ;
酒精的密度ρ酒精=0.8g/cm3<ρ乙,
根据ρ可知,质量相同时,酒精的体积大于乙液体的体积,酒精的质量与体积关系图像应在Ⅲ区。
【举一反三6】如图是小明探究质量与体积关系时绘制的甲、乙两种液体质量与体积的关系图像,由图像可知,甲、乙两液体的密度之比是_________,如果将液体换成酒精,则它的质量与体积关系图像应在_________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。(ρ酒精=0.8g/cm3)
【答案】 3:2 Ⅲ
【解析】 由图像可知,当m甲=m乙=6g时,V甲=4cm3,V乙=6cm3,
则甲、乙两种液体的密度分别为:
,
,
则甲、乙两液体的密度之比是: ;
酒精的密度ρ酒精=0.8g/cm3<ρ乙,
根据ρ可知,质量相同时,酒精的体积大于乙液体的体积,酒精的质量与体积关系图像应在Ⅲ区。
【举一反三7】在探究物质的质量与体积关系的实验中,得出甲、乙两种物质的质量与体积的关系如图所示。取等体积的两种物质,则 (选填“甲”或“乙”)的质量大,质量相等的甲、乙两种物质体积之比是 。
【答案】见解析
【解析】由图象得:
①当两种物质的体积都是2cm3时,甲物质的质量是10g,乙物质的质量是5g,所以等体积的两种物质甲的质量较大;
②当两种物质的质量都是10g时,甲物质的体积是2cm3,乙物质的体积是4cm3,因为ρ所以质量相等的甲、乙两种物质体积之比是。
【题型9】温度对密度大小的影响
【典型例题】夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图(图中箭头表示空气流动方向)合理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】 白天时,陆地上方空气受热膨胀,向上运动,下方空气由海面空气补充,海面上层空气由陆地上升的空气补充,三者气体方向按照顺时针方向变化。
【举一反三1】古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石。冬季,在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了,石头裂开是由于水结冰后( )
A.质量不变,体积增大
B.密度不变,体积增大
C.密度增大,体积增大
D.质量增大,体积增大
【答案】A
【解析】 质量是物体本身的属性,与状态无关,所以水结成冰后,质量不变,但密度减小,
根据公式得,,所以体积变大而使石头裂开,故A正确,B、C、D错。
【举一反三2】如图所示,是一组实验情景图,请根据要求回答下列问题:
(1)观察实验现象:一个铜球直径略小于铁环内径,铜球恰好通过铁环。加热铜球后,铜球不能通过铁环。说明加热后铜球的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)铜球的质量______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)铜球的密度______(选填“变大”“变小”或“不变”),判断理由是______。
【答案】(1)变大 (2)不变 (3)变小 质量不变,体积变大,密度变小
【解析】(1)铜球加热后温度升高,由于热胀冷缩而使得体积变大,不能通过铁环。
(2)铜球加热后温度升高,质量是物体本身的一种属性,不随温度的变化而变化,因而质量不变。(3)根据密度的公式可知,质量不变,体积变大,则密度变小。
【举一反三3】在我国的北方,室外的自来水管很容易冻裂,造成送水设备的损坏,你能解释产生这一现象的原因吗?
【答案】在我国的北方,气温很低,自来水管受冷收缩,体积减小;当温度低于0℃以下时,水管中的水结冰,质量一定,密度减小,根据,体积膨胀,大于自来水管的体积而将水管胀裂。6.2 密度
【题型1】同种物质质量和体积关系 1
【题型2】不同物质的质量和体积关系 3
【题型3】密度的理解 6
【题型4】密度单位的换算 7
【题型5】常见物质的密度 8
【题型6】密度的简单计算 9
【题型7】密度的图像 10
【题型8】利用密度公式进行比值计算 13
【题型9】温度对密度大小的影响 15
【题型1】同种物质质量和体积关系
【典型例题】密度定义式因能被写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式”。下列说法正确的是( )
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.不同物质组成的不同物体,质量相同时,物体的密度与物体的体积成反比
C.同种物质的密度与物体的体积成反比
D.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积无关
【举一反三1】小明比较”测物质密度”和“探究物质质量与体积关系”两个实验后,认为:
①所测的物理量相同;
②测量的工具相同;
③多次测量的目的相同。
他的判断正确的是( )
A.①和②
B.②和③
C.①和③
D.①、②和③
【举一反三2】关于密度的公式,下列说法中正确的是( )
A.由公式可知,密度与质量成正比,与体积成反比
B.物体的质量越大,其密度就越大
C.不同的物质密度一定不同,固体的密度一定比液体的密度大
D.密度是物质的一种特性,由物质的种类、状态和温度决定
【举一反三3】在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中,某小组对a、b、c三种物质进行了探究,对实验数据进行处理,得到了图所示的图象,从所得到的图象来看,同种物质的质量和体积成
关系。a、b、c三种物质,物质 的密度最大,将1kg的c物质切去一半,其密度为 g/cm3。
【举一反三4】某同学为了“探究物质的质量与体积的关系”,他先选用某种液体进行实验,用电子天平测出液体的_______,用量筒测出液体的_______。为了进一步研究物质的特性,他还需要选用_______(选填“相同”或“不同”)种类的物质进行实验,目的是_____________________。
【举一反三5】在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。
(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景,他的错误是______________。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示。
①分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值______________(选填“相同”或“不同”),物理学中将_______与 _______的比值定义为密度。
②塑料和液体相比塑料的密度_______(选填“更大”“相同”或“更小”)。
【答案】 (1)测量过程中,调节了平衡螺母(2)①相同 质量体积 ②更大
【题型2】不同物质的质量和体积关系
【典型例题】甲、乙两种物质的质量m和体积V的关系如图所示,以下分析正确的是( )
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.不同物质的质量跟体积的比值是相同的
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大
D.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小
【举一反三1】关于物质的质量和密度,下列说法中正确的是( )
A.平常我们所说的“铁比棉花重”是指铁比棉花质量大
B.一支正在燃烧的蜡烛,它的质量不断减小,密度不断减小
C.一杯水倒掉一半后,质量变小,密度不变
D.密度与质量成正比,与体积成反比
【举一反三2】如图所示,下列物理图像中,所反映的物理量之间的关系正确的是( )
A.图甲:做匀速直线运动的物体,路程与时间的关系图像
B.图乙:做匀速直线运动的物体,速度与时间的关系图像
C.图丙:铝的质量与体积的关系图像
D.图丁:铝的密度与体积的关系图像
【举一反三3】将一根粗细均匀的金属棒截成两段,两段的长度之比是2∶1。则它们的质量之比是________。
【举一反三4】小军为了探究物体的质量与体积的关系,利用天平(砝码)、量筒、烧杯和细线等器材,分别对金属块和水进行了探究。
(1)小军首先对由同种材料制成的不同体积的实心金属块进行探究:
①图1是测量其中一金属块质量时使用砝码情况和游码的位置,该天平的分度值
为 g;
②图2是他用量筒测量①中金属块体积的情景,则该金属块的密度为 g/cm3;
③换用体积不同的金属块,重复上述测量,他得到同种材料的不同金属块的质量与体积的关系图象如图3所示,由图象可知,同种材料制成的实心物体的质量与体积成 (选填“正”或“反”)比。
(2)小军接着对水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图4中甲所示,他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线甲未经过坐标原点,由此推断:水的质量与体积的关系应是图4中的 图(选填“乙”“丙”或“丁”);
(3)小武同学实验小组在测量金属块密度时,先测量金属块的质量为m;然后将金属块浸没在量筒内的水中读出总体积为V1;从量筒内取出金属块后读出量筒内水的体积为V2,求得金属块的密度为,小武所测的金属块密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
【举一反三5】在“探究固体的质量与体积的关系”实验中小明组用3个铝块、小亮组用3个松木块分别进行实验。
(1)调节天平平衡后,小明组用天平测体积为10cm3的铝块的质量,如图,这一操作中的错误是 ,改正错误后,他们继续操作,接下来他继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了如表格的记录。小亮组的实验数据如表所示。
(2)分格中1、2、3三次实验数据,可得出结论:同种物质的质量与体积的比值是 (选填“相同”或“不同”)的。
(3)比较小明组和小亮组的实验数据,可得出结论:不同物质的质量与体积的比值一般是 (选填“相同”或“不同”)的。
(4)这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的 。
(5)对本实验的研究中,我们需要进行多次测量,这是为了 。
(6)小明发现实验桌上还有一个未知实心物块,他通过实验测得其质量为32.4g,体积为12cm3,通过计算他判该物块是
(选填“铝块”或“松木”)。
(7)实验过程,如果砝码磨损,所测质量 (选填“偏大”“偏小”“不变”)。
【举一反三6】在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中。
(1)将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到天平的指针指在分度盘的位置如图甲所示;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度盘的位置如图乙所示。此时,应____________________________,直到指针指在分度盘的中央刻度线。
(2)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。在老师的引导下,他们用这些实验数据作出了如图丙所示的m﹣V关系图像。分析比较图中小明组(或小强组、或小丽组)的图线,可得的结论是:_______物质组成的不同物体,质量与体积的比值_______;将图中小明组、小强组和小丽组的三条图线对比分析,可得的结论是:__________________________________________;
(3)因此,这个比值反映的是_______(“物质”或者“物体”)的一种特性,物理学中把它定义为密度。像这种利用“比值法”定义的物理量我们还学过_______。
【题型3】密度的理解
【典型例题】铝的密度是2.7×103 kg/m3,它的物理意义是( )
A.每立方米的铝的密度是2.7×103 kg/m3
B.每立方米的铝的质量是2.7×103 kg/m3
C.每立方米的铝的质量是2.7×103 kg
D.1kg的铝的体积是2.7×103 m3
【举一反三1】对于密度公式,理解正确的是( )
A.对于不同的物质,质量越大,密度越大
B.对于同一种物质,质量与体积成反比
C.对于同一种物质,密度与质量成正比
D.密度是物质的特性,与物质的质量和体积无关,与物质种类有关
【举一反三2】关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
B.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大
C.一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度变小
D.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
【举一反三3】对于密度公式,理解正确的是( )
A.对于不同的物质,质量越大,密度越大
B.对于同一种物质,质量与体积成反比
C.对于同一种物质,密度与质量成正比
D.密度是物质的特性,与物质的质量和体积无关,与物质种类有关
【举一反三4】密封在容器中一定质量的气体被抽出三分之一后,容器中剩余气体的密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。一块质量为100g的冰完全熔化成水后,它的质量 (选填“小于”、“等于”或“大于”)100g。
【举一反三5】利用橡皮擦将纸上的字擦掉之后,橡皮擦的质量________,密度________(均选填“变小”“变大”或“不变”)。
【举一反三6】煤油的密度是0.8×103kg/m3,表示的意义是 ,把200g煤油倒掉150g,剩下煤油的密度为 g/cm3。
【题型4】密度单位的换算
【典型例题】请在下面数字后面填上适当的单位:一只苹果的质量约为0.15 ___________;一桶色拉油的体积约为5___________;空气的密度是1.29___________。
【举一反三1】锂是一种银白色的金属元素,质软,是密度最小的金属物质,密度仅为0.534g/cm3。其密度值表示的物理意义是:______________________;合 ___________kg/m3。
【举一反三2】15m/s= km/h;2.7×103kg/m3= g/cm3。
【举一反三3】在数字后面添上恰当的单位或写出物理量表示的物理意义:
(1)一瓶矿泉水的体积约为500 ;
(2)人体的密度约为1.0 ;
(3)铝的密度为2.7×103kg/m3表示的物理意义是 。
【题型5】常见物质的密度
【典型例题】下列图中能正确表示铁块和木块的质量、体积和密度关系的图象是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【举一反三1】下列几种估测最符合实际情况的是( )
A.人体的密度约为1g/cm3
B.空气的密度约为
C.小俞同学的体积约为
D.一般分子直径的数量级为
【举一反三2】下列说法正确的是( )
A.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变
B.铜的密度比铝的密度大,表示铜的质量大于铝的质量
C.水由液态变为固态,密度不变
D.密度不同的两个物体,其质量一定不同
【举一反三3】下列说法正确的是( )
A.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变
B.铜的密度比铝的密度大,表示铜的质量大于铝的质量
C.水由液态变为固态,密度不变
D.密度不同的两个物体,其质量一定不同
【举一反三4】下列几种估测最符合实际情况的是( )
A.人体的密度约为1g/cm3
B.空气的密度约为
C.小俞同学的体积约为
D.一般分子直径的数量级为
【题型6】密度的简单计算
【典型例题】如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲乙两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,甲切去质量为△m甲,乙切去质量为△m乙,则△m甲、△m乙的关系是( )
A.△m甲一定大于△m乙
B.△m甲可能大于△m乙
C.△m甲一定小于△m乙
D.△m甲可能小于△m乙
【举一反三1】密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法,正确的是( )
A.将密封在针筒里的空气用力压缩,针筒里的气体质量不变,密度变大
B.1kg冰与1kg水的密度相等
C.一瓶矿泉水喝掉一部分后,剩余部分水的密度减小
D.将一铁块从地球运载到空间站,质量和密度都变小
【举一反三2】一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次电焊中用去了其质量的,则钢瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3,其物理意义为 。
【举一反三3】如图甲所示,小明制作了一个家庭版的“鸡尾酒”,食用油和其他不同的液体出现了分层,食用油在最上一层,说明食用油的 (填“密度”或“比热容”)小;气凝胶密度仅为3kg/m3在表面积为5m2的长方体金属块上涂上8mm厚的气凝胶(如图乙所示),则覆盖在金属块上的气凝胶质量为 kg。
【举一反三4】冰箱中有一个装满冰的容器,从冰箱中取出该容器,测得该容器和冰的总质量为640g。一段时间后,冰全部熔化成水。不考虑其他因素的影响,已知该容器的质量为100g,水的密度,冰的密度,求:
(1)该容器的容积是多少?
(2)冰全部熔化后,需向容器中加入多少质量的水,才能将此容器重新装满?
(3)向装满水的此容器中缓慢放入质量为120g的某种金属块,待水不在溢出,擦干容器外的水后,测得容器的总质量为805g,该金属块的密度是多少?
【题型7】密度的图像
【典型例题】小明同学在研究物质密度时,测量了四种物体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标系中表示出来,根据图像,下列说法中正确的是( )
A.甲、丙两物体的质量相等
B.乙、丙两物体的密度相等
C.丁物体的密度最小
D.乙、丁两物体的体积相等
【举一反三1】为测量某种液体的密度,小明利用天平和量杯测量了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了m﹣V图像。如图所示,下列说法正确的是( )
A.该液体的密度为2g/cm3
B.10cm3该液体的质量为20g
C.量杯的质量为10g
D.该液体的密度为1.25g/cm3
【举一反三2】晓晓在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了m﹣V图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的密度是2×103kg/m3
B.乙物质的密度与质量成正比
C.质量相同时,甲的体积是乙的2倍
D.甲、乙两物质的密度之比是1:2
【举一反三3】分别由不同物质a、b、c组成的三个实心物体,它们的体积和质量的关系如图所示,由图象可知密度最大的物质是______(选填“a”“b”或“c”);等质量的a、b实心物体的体积之比是 ;若用等质量的a、b、c三种物质制成大小相同的三个空心球,则空心部分最大的是 (选填“a”“b”或“c”)物质制成的。
【举一反三4】如图甲所示,底面积为50cm2、高为10cm、质量为100g的平底圆柱形容器和一个质量为100g的小球置于水平桌面上(容器厚度忽略不计),当给容器内盛某种液体时,液体的质量与体积关系m﹣V图像,如图乙所示;当容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻地放入容器中,小球沉入容器底,待液体溢尽擦干容器壁,测得总质量为560g。求:
(1)该液体的密度;
(2)该容器盛满液体时的总质量;
(3)该小球的密度。
【举一反三5】某同学在烧杯中装入某种液体,多次测出了烧杯和液体的总质量m及对应的液体体积V,并根据实验数据作出如图所示的m﹣V图像。结合下面表格内容,回答问题。
(1)该液体是哪种液体(请通过计算进行说明)。
(2)一空塑料瓶装满水时的质量是500g,用该塑料瓶最多能装多少克的该种液体。(空塑料瓶质量不计)
【题型8】利用密度公式进行比值计算
【典型例题】两个由不同材料制成质量相同的实心物体,其体积之比为V1:V2=3:2,则其密度之比ρ1:ρ2是( )
A.3:2
B.5:2
C.2:3
D.2:5
【举一反三1】甲、乙两物质的m﹣V图象如图所示,下列由图象获得的信息中正确的是( )
A.甲、乙两物质的密度相同
B.当甲的体积为4m3时,其质量为15kg
C.甲、乙的密度之比为5:1
D.甲、乙的密度之比为4:1
【举一反三2】两个由不同材料制成质量相同的实心物体,其体积之比为V1:V2=3:2,则其密度之比ρ1:ρ2是( )
A.3:2
B.5:2
C.2:3
D.2:5
【举一反三3】甲、乙两个质地均匀的实心正方体棱长分别为10cm和5cm。用同一台电子秤分别测量它们的质量,结果如图,则甲、乙两正方体的密度之比为( )
A.4:1 B.1:2 C.1:1 D.1:4
【举一反三4】体积为0.5m3的均匀木块和石块,密度分别为500kg/m3和2500kg/m3,若分别截取木块和石块体积之比为3:1的两块,则它们的质量之比为_________。
【举一反三5】如图是小明探究质量与体积关系时绘制的甲、乙两种液体质量与体积的关系图像,由图像可知,甲、乙两液体的密度之比是_________,如果将液体换成酒精,则它的质量与体积关系图像应在_________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。(ρ酒精=0.8g/cm3)
【举一反三6】如图是小明探究质量与体积关系时绘制的甲、乙两种液体质量与体积的关系图像,由图像可知,甲、乙两液体的密度之比是_________,如果将液体换成酒精,则它的质量与体积关系图像应在_________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。(ρ酒精=0.8g/cm3)
【举一反三7】在探究物质的质量与体积关系的实验中,得出甲、乙两种物质的质量与体积的关系如图所示。取等体积的两种物质,则 (选填“甲”或“乙”)的质量大,质量相等的甲、乙两种物质体积之比是 。
【题型9】温度对密度大小的影响
【典型例题】夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图(图中箭头表示空气流动方向)合理的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石。冬季,在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了,石头裂开是由于水结冰后( )
A.质量不变,体积增大
B.密度不变,体积增大
C.密度增大,体积增大
D.质量增大,体积增大
【举一反三2】如图所示,是一组实验情景图,请根据要求回答下列问题:
(1)观察实验现象:一个铜球直径略小于铁环内径,铜球恰好通过铁环。加热铜球后,铜球不能通过铁环。说明加热后铜球的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)铜球的质量______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)铜球的密度______(选填“变大”“变小”或“不变”),判断理由是______。
【举一反三3】在我国的北方,室外的自来水管很容易冻裂,造成送水设备的损坏,你能解释产生这一现象的原因吗?