考点十七 质量与密度(计算题)—2026年中考物理二轮复习高频考点专项训练
一、计算题
1.一容器容积为600cm3,容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图所示,求:
(1)液体的密度是多少?
(2)容器内盛满这种液体时,液体和容器的总质量是多少?
(3)容器内盛满这种液体后,再将一质量为400g的小球轻轻地放入容器中,小球沉入容器底,待液体不再溢出时擦干容器壁,测得总质量为900g,则小球的密度为多少?
2.小华想知道家中实木椅子(如图)的体积,学习密度知识后他设计了一个测量方案。他设法取得了和椅子材质相同的长方体边角料,用天平测得其质量为7.2g,用刻度尺测得其长、宽、高分别为4cm、2cm、1cm;又用电子秤测出木椅子的质量为5.4kg,请你帮助小华完成计算:
(1)该椅子所用木材的密度多大?
(2)这把木椅子的体积大约是多少?
3.一个澡盆大致是长方体,长、宽、高分别约为1.2m、0.5m、0.3m,它最多能装多少千克的水
4.一个边长为5cm的正方体铁块,质量为790g,已知铁的密度为 , ,求:
(1)铁块的重力;
(2)平放在水平地面上时,铁块对地面的压强;
(3)通过计算判断该铁块是空心还是实心的?若是空心的,则空心部分体积是多少?
5.一捆铜线的质量是89kg,铜线的横截面积是2×10-5m2,ρ铜=8.9×103kg/m3。求:这捆铜线的长度?
6.如图所示,圆柱形容器A的底面积为、高10cm,其中盛有6cm深的水。置于水平地面上底面为正方形的长方体B的质量为3.6kg、高20cm、底面积为。(,g取10N/kg)。求:
(1)B的密度;
(2)B对水平地面的压强;
(3)将B竖着放入容器中时,B受到的浮力。
7.如图,这是小田同学利用自制的简易天平在家实验时的情景,仔细观察并根据图中信息求:
(1)液体的密度;
(2)若此时液体深度为5cm,此液体对烧杯底部的压强;
(3)若烧杯的底面积为20cm2,装有此液体的烧杯对天平托盘的压强。
8.务川富“硒”的矿泉水资源非常丰富.如果要将其开发为瓶装矿泉水,且每瓶净装550g的水.(ρ矿泉水=1.0×103kg/m3,ρ酱油=1.1×103kg/m3)
求:
(1)每个矿泉水瓶的容积至少要多少mL?
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,最多能装多少千克的酱油?
9.PLA 聚乳酸是一种环境友好型材料,它的生产原料来自于植物纤维、玉米等,具有良好的生物降解性。小明在 3D 打印社用 PLA 线材打印出了一个体积为 10cm3、质量为 12.4g 的实心正方体模型。
(1)PLA 线材的密度是多少?
(2)3D打印社目前还剩余 2.48kg 的线材,在科技节来临前接到任务:制作 200 个活动吉祥物,该吉祥物的外部体积为 15cm3.不考虑材料损耗,请你设计具体可操作的方案(可通过计算详细说明)。
10.国庆十一小明他爸从新疆花高价买回块和田玉.已知知田玉的密度是度约为2.96﹣3.17g/cm3.小明想知道玉的真假,如是他根据所学密度知识,先测出玉的质量为93g,再将玉放入溢水杯中,溢出水的质量是30g,问:
(1)溢出水的体积是多少cm3?
(2)该和田玉的密度是多少g/cm3?
(3)小明这种鉴别方法是不是绝对可靠?为什么?
11.有一捆质量为8.9kg、横截面积为粗细均匀的金属丝,小红想知道这捆金属丝的长度,她截取一段长为1m的金属丝,测出这段金属丝的质量为0.178kg。求:
(1)这捆8.9kg金属丝的总长度;
(2)此金属丝的密度。
12.一个空瓶子的质量是300g,装满水时的总质量是800g。
(1)瓶子的容积是多少
(2)装满油时的总质量是750g,则这种油的密度是多少
13.一容器装满某种液体后的总质量为540克,放入一块质量为135g的金属块后溢出50cm3液体,这时总质量为635克,求:
(1)金属块的密度.
(2)溢出液体的质量.
(3)该液体的密度.
14.小刚同学的体重为600N,当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时(重物始终未出水面),他对地面的压强为8.75×103Pa。已知每只鞋底与地面的接触面积为200cm2,当他用此滑轮组匀速提升空气中另一个重物B时,滑轮组的机械效率是90%。已知重物A重物B所受重力之比GA:GB=5:9,若不计绳重和摩擦,g=10N/kg.求:
(1)提升重物A时小文对地面的压力;
(2)物体A的密度;
(3)动滑轮重;
(4)提升重物A时滑轮组的机械效率?
15.如图甲所示,一个柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高为12cm均匀实心长方体物块A,A的底部与容器底用一根细绳连在一起。现缓慢向容器中加水,当加入1.8kg的水时,物块A对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示,此时容器中的水的深度为9cm。已知细绳长度L=7cm,103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)当物块A对容器底部的压力刚好为0,A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)若继续缓慢向图乙容器中加水,当容器中水的总质量为4.2kg时,停止加水。此时将与物块A相连的细绳剪断,求细绳剪断前、剪断后物块A静止时,水对容器底部压强的变化量。(整个过程中无水溢出)
16.如图所示,A、B两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有相等质量的水和酒精,容器的底面积为40cm2,A容器内水的深度为15cm。
(1)求A容器中水的质量m水;
(2)求B容器中酒精的体积V酒精;
(3)将质量为790g的空心铁块浸没在水中,质量为135g的实心铝块浸没在酒精中,发现两个容器中的液面一样高,且液体均没有溢出,求铁块空心部分的体积?(已知:ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3)
17.随着人们生活水平的逐渐提高,小轿车已经走进了千家万户。前不久,小明家也新买回来了一辆小汽车,好奇的小明找出了小汽车如下表列出的有关数据:(g=10N/kg,1L=10﹣3m3)
汽车的质量1200kg 小汽车的额定功率90kW
每个轮胎与地面的接触面积500cm2 100km耗油量10L
汽油的密度0.71×103kg/m3 汽油的价格6.25元/L
求:
(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(2)若该小汽车行驶100km,则需耗油多少千克?
(3)小明发现该小汽车在水平路面上以额定功率匀速运动的速度是72km/h,请计算该车行驶100km牵引力所做的功。
答案解析部分
1.【答案】解:(1)读图可知,当容器中液体体积为0时,容器与液体总质量为50g,因此时容器中没有液体,故容器质量为50g。当液体的质量为50cm3,容器与液体总质量为100g,则液体质量为,液体密度为
。
(2)容器内盛满这种液体时,液体的体积为600cm3,则液体的质量为。
容器与液体的总质量为。
(3)排开液体的质量为,小球的体积等于排开液体的体积,为
,小球的密度为。
答:(1)液体密度为1g/cm3;
(2)容器与液体的总质量为650g;
(3)小球密度为2.67g/cm3。
【解析】【分析】解:(1)读图可知,当容器中液体体积为0时,容器与液体总质量为50g,所以容器质量为50g。当液体的质量为50cm3,总质量为100g,所以液体质量为50g,根据密度公式可计算液体密度。
(2) 容器容积为600cm3 ,所以液体的体积为600cm3,由(1)计算可知液体的密度,根据密度公式可计算液体的质量,所以容器与液体的总质量为;
(3)分析可知小球的体积等于排开液体的体积,结合水的密度公式可计算排开液体的体积。排开液体的质量为150g,据此计算小球的密度。
2.【答案】(1)解:长方体边角料的体积为。通过质量与体积的关系,可以计算出椅子所用木材的密度为。
该椅子所用木材的密度
(2)解:已知木材的密度后,可以估算这把木椅子的体积约为
这把木椅子的体积大约是
【解析】【分析】核心考点:本题核心考查密度公式()的基本计算及公式变形应用,需掌握密度、质量、体积三者的数量关系与单位换算。
涉及知识点:
1. 密度公式:(密度=质量÷体积),变形公式(体积=质量÷密度);
2. 单位换算:,。
常见易错点:
单位换算遗漏:计算椅子体积时,忘记将换算为,导致数值计算错误;
(1)长方体边角料的体积
该椅子所用木材的密度
(2)这把木椅子的体积大约
3.【答案】【解】求得澡盆的体积大约是:
根据密度公式最多能装水:
【解析】【分析】本题考查了有关质量和体积的计算,应细心做题。
4.【答案】(1)解:铁块的重力为
答:铁块的重力7.9N
(2)解:平放在水平地面上时,铁块对地面的压强为
答:平放在水平地面上时,铁块对地面的压强为 ;
(3)解:铁块的体积为
质量为790g的铁的体积
因
故该铁块是空心的,空心部分的体积为
答:该铁块是空心的,则空心部分体积 。
【解析】【分析】(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向竖直向下,重力大小与质量的关系为G=mg,
(2)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;
(3)已知物体的质量和体积,利用密度公式求解物体的密度即可。
5.【答案】解:由密度公式可知铜线的体积为
则由体积公式可知铜线的长度为
答:这捆铜线的长度为500m。
【解析】【分析】根据质量和密度的比值计算体积;利用体积和底面积计算长度。
6.【答案】(1)解: B的体积为
B的密度为
答:B的密度为;
(2)解: B对地面的压力
B对地面的压强
答:B对水平地面的压强为;
(3)解: 因为,所以B可能漂浮。若漂浮
浸入水中的深度
因为,所以B会触底。
若容器足够高,B放入水中触底后,水的深度
所以有部分水溢出,所排开水的体积为
B受到的浮力
答:将B竖着放入容器中时,B受到的浮力为30N。
【解析】【分析】1)据题可知B的体积,B的质量为3.6kg,根据密度公式ρ=m/v计算
2)B对地面的压力等于重力,B的质量为3.6kg,重力计算公式G=mg,据此计算B的压力,B的受力面积为,根据P=F/S据此计算压强
3)根据物体浮沉的条件可知,所以B漂浮,浮力等于重力,根据浮力公式F浮=ρ液gV排可知
计算漂浮的体积,浸入水中的深度若容器足够高,B放入水中触底后,水的深度
所以有部分水溢出,所排开水的体积为,进而计算B的浮力
7.【答案】(1)解:
(2)解:
(3)解:
【解析】【分析】(1)根据密度公式求出液体的密度;
(2)根据液体压强公式求出液体对烧杯底部的压强;
(3)根据压强公式求出烧杯对天平托盘的压强。
8.【答案】(1)解:根据ρ= 可得,瓶子的容积:
V瓶=V水= =550cm3=550mL;
答:每个矿泉水瓶的容积至少要550mL;
(2)解:因为瓶子能装液体的体积是相同的,
所以,V酱油=V水=550mL,
装满的酱油质量:
m酱油=ρ酱油V酱油=1.1g/cm3×550cm3=605g=0.605kg.
答:若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,最多能装0.605kg的酱油.
【解析】【分析】根据水的质量和密度可以计算体积,也是瓶的容积,根据体积和密度,可以求质量.
9.【答案】(1)线材的密度
答:线材的密度为
(2)剩余线材质量
不考虑材料损耗,单个吉祥物的质量
每个吉祥物所用线材的实际体积
空心部分体积
答:将每个青祥物做成空心,空心部分的体积为
【解析】【分析】(1) PLA 线材打印出了一个体积为 10cm3、质量为 12.4g 的实心正方体模型 ,根据密度公式m=ρv计算该物体的密度;
(2)据题可知剩余线材质量,制作200个吉祥物,所以单个吉祥物的质量,密度由(1)计算可得,根据密度公式计算实际体积,所以空心部分体积。
10.【答案】解:(1)由ρ=可知,水的密度:V= ==30cm3;
(2)玉的密度等于其排开水的体积,
玉的密度:ρ===3.1g/cm3;
(3)因为不同的物质密度可能相同,应用测密度的方法辨别物质不是绝对可靠的;
答:(1)溢出水的体积是30cm3;
(2)该和田玉的密度是3.1g/cm3;
(3)这种方法不是绝对可靠的;因为不同的物质密度可能相同,理应还需与其他鉴别方法结合.
【解析】【分析】(1)已知水的质量与密度,由密度公式可以求出水的体积.
(2)已知质量与体积,由密度公式可以求出密度.
(3)不同物体的密度可能相同,用测密度的方法辨别物质不是绝对可靠的.
11.【答案】(1)解:长为1m的金属丝,质量为0.178kg,
则8.9kg的金属丝的总长度
答:这捆8.9kg金属丝的总长度为50m;
(2)解:金属丝的总体积
则金属丝的密度
答:此金属丝的密度为 。
【解析】【分析】(1)根据,可求出长度;
(2)根据公式,可求出密度。
12.【答案】(1) 瓶中水的质量是m水=800g-300g=500g,瓶的体积和水的体积相等,为;
(2) 油的质量是m油=750g-300g=450g,油的密度是
【解析】【分析】(1)利用物体的质量和密度的比值计算体积;
(2)利用物体的质量和体积的比值计算密度。注意,物体的质量是总质量和瓶质量的差。
13.【答案】(1)解:金属块的体积: , ,金属块的密度:
;
答:金属块的密度为2.7g/cm3;
(2)解:溢出液体的质量: ;
答:溢出液体的质量为40g.
(3)解:液体的密度: .
答:该液体的密度为0.8g/cm3.
【解析】【分析】利用质量和体积计算物体的密度,结合液体、物体和总质量差计算质量.
14.【答案】【解答】解:(1)由p=得,人受地面的支持力:F支=F压=p人S人=8.75×103Pa×400×10﹣4m2=350N,则人对地面的压力为350N;(2)人对绳子的拉力:F拉=G人﹣F支=600N﹣350N=250N,A所受浮力为:F浮=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N,则物体及动滑轮的重力之和:GA+G动=2F拉+F浮=2×250N+100N=600N,即:GA+G动=600N ①B在空气中:ηB=×100%=×100%==90% ②GA:GB=5:9 ③由①②③式可得:物体A的重力:GA=500N,G动=100N;(3)物体A的质量mA===50kg;物体A的密度ρA===5×103kg/m3;(4)使用滑轮组提升重物A时,滑轮组的机械效率ηA=×100%=×100%=80%。答:(1)提升重物A时小文对地面的压力为350N;(2)物体A的密度为5×103kg/m3;(3)动滑轮重为100N;(4)提升重物A时滑轮组的机械效率为80%。
【解析】【分析】(1)由压强的计算公式变形后可求得小文受地面的支持力,由力的相互性可知人对地面的压力;
(2)对人受力分析,由力的合成可求得人受绳子的拉力,则可知人对绳子的拉力;由浮力公式可求得物体A所受浮力,则对动滑轮及物体A由力的合成可求得物体A及动滑轮的重力之和;
由提升物体B时的机械效率可得关于物体B及动滑轮重力的表达式,由题意可得A、B重力的关系;则联立以上关系式可得出物体A的重量,进而求出动滑轮重;
(3)求出物体A的质量,利用密度公式可求其密度;
(4)根据重物A的重力和动滑轮重力的比,利用公式ηA=求出滑轮组提升重物A时滑轮组的机械效率。
15.【答案】(1)解:已知木块A的底面积,当木块A对容器底部的压力刚好为0,水的深度为,则木块A排开水的体积
木块受到的浮力
答:A受到的浮力为9N;
(2)解:木块A的体积
由于木块A对容器底部的压力刚好为0,木块A处于漂浮,则,木块的密度
答:物块A的密度为0.75×103kg/m3;
(3)解:木块A对容器底部的压力刚好为0时,由可得所加水的体积为
由图可知(其中),则容器的底面积为
再次加水后容器中水的总体积为
如图甲中可知,木块下表面以下水的体积为
则下表面以上水的体积为
设此时木块浸入水的深度为,木块浸入水的深度
如图所示:
此时木块排开水的体积为
若将细线剪断,木块将上浮,当木块静止时漂浮如上图乙,所以细线剪断后木块漂浮时,其排开水的体积为,细绳剪断前、剪断后,排开水的体积变化量
则水的深度变化量
所以水对容器底部压强的变化量
答:水对容器底部压强的变化量为50Pa。
【解析】【分析】(1)根据液体密度和排开液体的体积,可以计算物体受到的浮力;
(2)就物体的漂浮时的浮力和重力相等,根据重力计算质量,结合体积,计算密度大小;
(3)利用质量和密度的比值, 计算密度;利用体积和底面积差,计算深度;利用体积差和底面积的差,计算深度的变化量;根据液体密度和变化的深度,可以计算压强的变化量。
16.【答案】(1)解:,,,
A容器中水的体积
A容器中水的质量
(2),
(3)实心铝球的体积
实心铝球浸没在酒精中,它们的总体积
将铁球和铝球分别放入A、B容器后,两容器内的总体积相等,即
故空心铁球的总体积
铁球实心部分的体积
故铁球空心部分的体积
【解析】【分析】1、柱形容器内液体体积可通过“底面积×深度”计算(V=Sh ),再结合密度公式求出液体质量(如A容器中水的质量)。
2、已知质量和密度,利用计算体积(如B容器中酒精的体积,因酒精与水质量相等,代入酒精密度即可求出体积)。
3、固体浸没在液体中时,液面上升的体积等于固体的体积(V=V物);本题中“液面一样高”说明:水的初始深度 + 铁块浸没后水的液面上升高度 = 酒精的初始深度 + 铝块浸没后酒精的液面上升高度,需结合体积、底面积的关系推导。
4、空心物体的总体积 = 实心部分体积 + 空心部分体积。
(1),,,
A容器中水的体积
A容器中水的质量
(2),
(3)实心铝球的体积
实心铝球浸没在酒精中,它们的总体积
将铁球和铝球分别放入A、B容器后,两容器内的总体积相等,即
故空心铁球的总体积
铁球实心部分的体积
故铁球空心部分的体积
17.【答案】(1)解:汽车对地面的压力等于汽车的重力为
所以汽车对地面的压强为
答:该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是6×104Pa
(2)解:根据表格中的数据可以知道:汽车行驶100km,耗油10L,所以消耗油的质量为
答:若该小汽车行驶100km,则需耗油7.1kg
(3)解:汽车的速度 72km/h=20m/s
所以汽车行驶100km所需的时间为
所以汽车牵引力所做的功为
答:该车行驶100km牵引力所做的功为4.5×108J。
【解析】【分析】(1)根据质量计算重力,利用压力和受力面积的比值计算压强;(2)根据物体的密度和体积的乘积计算质量;(3)根据路程和速度的比值计算时间,功率和时间的乘积计算做功多少。
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