4.2 质量和密度
一、质量
1.物体所含物质的 叫做质量。质量用字母 表示。
2.质量单位是 ,符号是 。常用单位有 、 和 。它们的换算关系是:1g= kg;1mg= kg;1t= kg。
3.质量是物质的 性。当物体的 、 、 改变时,物体的质量 改变。
二、测量固体和液体的质量
4.质量可用 、 等来称量。
5.托盘天平的使用
(1) 看:看清天平的 和 值。所测物体质量不能超过天平的 。
(2)放:把天平放在 台面上;把游码放在标尺 端的 处。
(3)调:调节横梁两端的 ,使指针指在分度盘的 处,这时横梁 。【来源:21·世纪·教育·网】
(4)测:把被测物体放在 盘里,用 向 盘里加减砝码并调节游码在 上的位置,直到横梁恢复平衡。【版权所有:21教育】
(5)记:被测物体的质量等于盘中砝码的总 加上游码在标尺上所对的 值。测量结果=数值+单位。
6.用天平测量小石块的质量步骤:(1)将天平放在水平台面上,游码放在标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使指针指在分度盘中央,针偏左,螺向 调节。(2)将小石块放在 盘,用 向 盘加减砝码并调节 在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。(3)则小石块的质量m=砝码的总 m1+游码所对 m2。
7.用天平测量植物油的质量步骤:(1)将天平放在水平台面上,游码放在标尺的0刻度线处,调节平衡螺母使横梁 ;(2)将空烧杯放在 盘,用镊子向 盘加减砝码并调节 在标尺上的位置,直到横梁恢复 ,记录空烧杯的质量m1;(3)将植物油倒入空烧杯中,用天平测出烧杯和植物油的 m2 。则烧杯中植物油的质量m= 。
三、密度
8.某种物质组成物体的 与它的 之比叫做这种物质的密度。用字母 表示。密度的公式是 。
9.密度的主单位是 ,符号是 。适用单位是 ,符号是 。
1g/cm3= kg/m3 。
考点一:质量
例1 (2018?天门)下列关于质量的说法正确的是( )
A.橡皮泥捏成泥人后,质量变小了
B.白糖热化抽丝制成棉花糖后,质量变大了
C.1kg的棉花和1kg的铁块,铁块的质量大
D.物理课本从武汉快递到潜江,质量是一样的
【解析】A、橡皮泥捏成泥人后,形状发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变。此选项错误;B、白糖热化抽丝制成棉花糖后,形状发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变。此选项错误;C、1kg的棉花和1kg的铁块的质量相等。此选项错误;D、物理课本在武汉和潜江只是位置不同,物质多少没有变化,所以质量不变。此选项正确。故选:D。
【答案】D。【点评】熟知质量的概念,知道质量是物体的一种属性,它不随物体的状态、位置、形状的改变而改变,是解答此题的关键。
【变式跟进1】(2018?菏泽)下列数据最接近生活实际的是( )
A.普通中学生步行的速度约为8m/s
B.一名普通初中学生的质量约为1.5t
C.一支铅笔的长度约为0.8m
D.一个鸡蛋的质量约为45g
考点二:测量固体和液体的质量
例2 (2018?兰州)某兴趣小组的同学,做了探究实验:天平的使用①把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻线处。待横梁静止时,指针指在分度标牌中央刻度线的右侧,如图甲所示。为使横梁在水平位置平衡,则应将横梁右端的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)端移动。②在已调节好的天平左盘上放置一个笔袋,天平再次平衡后,右盘中所放砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则笔袋的质量为_________g。
【解析】①将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻度线处;根据天平的调节和使用方法,由图可知,指针右偏,应向左调节平衡螺母。②用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,而要准确读出游码所对刻度,必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准。如图所示,天平的分度值是0.2g,即笔袋的质量m=砝码质量+游码对应刻度值=50g+10g+3.2g=63.2g。
【答案】①左;②63.2。
【点评】天平的使用规则及注意事项是一个重点知识,包括放置天平、怎样调节横梁平衡、调节横梁平衡前要将游码移到标尺左端的零刻度线处、左盘放物体,右盘放砝码、向右移动游码的作用、怎样读数等等。
【变式跟进2】(2018?百色)小明用已经调好的天平测量一杯水的质量,当天平重新平衡时,放在右盘中的砝码位置如图所示,则杯和水的总质量是( )
A.82.4?g B.82.2?g C.82.6?g D.82.8
考点三:密度
例3 2018?宜昌)下列情况中,物质密度不变的是( )
A.把纸撕成碎片 B.冰熔化成水 C.氧气罐中的氧气用去一部分 D.把铁丝烧红
【解析】A、把纸撕成碎片,形状变化了,物质种类和状态没变,所以密度不变,故A符合题意;B、冰熔化为水后,状态变化了,密度发生了变化,水的密度大于冰的密度,故B不符合题意;C、氧气罐内氧气用去一部分后,体积不变,质量减小,其密度减小,故C不符合题意;D、铁丝烧红后,质量不变,体积变大(热膨胀),所以密度变小,故D不符合题意。故选:A。
【答案】A。
【点评】本题考查了密度知识,考试频率高。是一道基础题。
【变式跟进3】(2018?大连)某品牌盒装牛奶,盒上标有“净含量250ml”,用天平测得牛奶的质量是260g,则这种牛奶的密度是_________g/cm3;小明喝了半盒牛奶,剩下半盒牛奶的密度是_________kg/m3。
是一道基础题。
一.选择题
1.(2018?柳州)如图所示,质量为70kg的运动员进行跳伞练习,在下落阶段,他的质量( )
A.等于0kg B.略小于70kg C.等于70kg D.略小于70kg
2.(2017?遂宁)小聪想知道自己眼镜的质量,于是他把托盘天平放在水平桌面上,将标尺上的游码移到零刻度处,发现指针偏向分度盘左边,他将天平调平衡后测出了眼镜的质量,右盘所加砝码和游码在标尺上滑动的情况如图所示。则平衡螺母的调节方向和眼镜的质量是( )
A.向右 31.2g B.向右 31.6g C.向左 31.2g D.向左 31.6g
3.(2017?衡阳)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
4.(2016?湘西州)一瓶矿泉水被小华喝了一半,则剩下部分水的密度将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
5.(2018?福建)很多同学知道自己的身高和体重,却不知道自己的体积。某同学身高170cm,体重60kg,他的体积约为( )
A.0.006m3 B.0.06m3 C.0.6m3 D.6m3
6.(2018?广西)甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,则甲、乙两物体的密度之比是( )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.2:1
7.(2016?武汉)为了测量某金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示,然后用量筒和水测金属块的体积如图乙所示,下列数据正确的是( )
A.金属块的质量为39.4g B.金属块的体积为5L
C.金属块的密度为7.8×103kg/m D.金属块的密度为7.88g/cm3
8.(2017?莱芜)在测量盐水的密度时,几个实验小组讨论设计了以下一些实验步骤:①用天平测出空烧杯的质量;②在烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量;③将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,记下量筒中盐水的体积;④测出烧杯和剩余盐水的总质量;⑤将烧杯中的盐水全部倒入量筒,记下量筒中盐水的体积;⑥把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。下列选项中测量盐水密度的实验顺序最合理的是( )
A.①②⑤⑥ B.②③④⑥ C.②⑤⑥① D.③④②⑥
9.(2018?邵阳)如图所示是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是( )
A.密度小 B.弹性小 C.体积小 D.硬度小
10.(2018?怀化)在北京8分钟的节目中,憨态可掬的大熊猫令人忍俊不禁。这只大熊猫是用一种特殊的铝合金材料制成的,它的高为2.35m,质量却只有10kg,它利用了铝合金的哪一种性质( )
A.质量小 B.密度小 C.比热容小 D.导热性能好
二.填空题
11.(2018?江西)寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管爆裂,其原因是水管中的水由液态变成固态时,________减小,________增大所导致的。
12.(2018?菏泽)小丽用天平和量筒等器材测量小石块的密度,如图所示,石块的质量是________g,石块的体积是________
cm3,石块的密度是________g/cm3。
13.(2018?德州)小明用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图从左向右表示了他主要的操作过程,调节天平平衡时,指针偏左,应将平衡螺母向________移动,测出牛奶密度为________kg/m3,测出的密度比牛奶的实际密度偏________。
14.(2018?苏州)将一个小物块完全放入容积为200mL的杯内,向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯装满。小物块的体积为________cm2,密度为________kg/m3(ρ酒精=0.8g/cm3)
15.(2018?梧州)小明把装有450mL纯净水的容器放进冰箱,当容器里的水全部变成冰以后,冰的质量是________g,此过程体积变化了________cm3.(ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
16.(2018?桂林)请在下列数字后面填上合适的单位:(选填“g”、“kg“成“t”)
(1)一个鸡蛋的质量大约是50________;
(2)中学生小超的质最大约是50________。
17.(2018?运城模拟)我国将推出“太空边缘观光项目”采用氦气球将人类送到太空边缘,整个旅行过程大约5小时,可以欣赏不同高度的景色还将完成一系列的科学实验,请问________(能/不能)用天平测量物体的质量,这些旅友之间用相互交流依靠的是________。
三.实验探究题
18.(2018?贵港)在“测量牛奶密度”的实验中。
(1)大山先将牛奶倒入量筒,如图1所示,则牛奶的体积为________cm3;接着将天平放在水平台面上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,调节________,使天平平衡;用调节好的天平测出空烧杯的质量为33g,然后将量筒中的牛奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和牛奶的总质量,天平平衡时如图2所示,烧杯和牛奶的总质量为________g。
(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为________kg/m3,用该方法测得的密度比真实值偏________。
19.(2018?锦州)小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
(1)把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时,右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,小石块的质量为________g,用细线拴好小石块,把它浸没在盛有20mL水的量筒中,水面到达的位置如图乙所示,小石块的体积为________cm3,由此可以计算出小石块的密度为________kg/m3。
(2)小亮到海边去玩,拾到一个漂亮的贝壳。回家之后,他想知道贝壳的密度,于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作,测出了贝壳的密度(贝壳的密度大于水的密度)。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水,把空的果冻盒放在水中,使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h1;
②再把贝壳放在果冻盒内________________;
③________________________________________________;
④贝壳密度的表达式为ρ=________________(水的密度用ρ水表示)。
四.计算题
20.(2018?自贡)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,试问:
(1)小球的体积是多少?
(2)液体的密度是多少?
21.(2016?雅安)如图所示,一个容积V0=500cm3、质量m=0.5kg的瓶子里装有水,乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口。若瓶内有质量m=0.4kg的水。求:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,石块密度ρ石块=2.6×103kg/m3)
(1)瓶中水的体积V1;
(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2;
(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。
一.选择题
1.(2018?邵阳一模)用天平测出一粒米的质量,可采用的方法是( )
A.先测出一百粒米的质量,再通过计算求得
B.先测出一粒米和铁块的质量,再减去铁块的质量
C.把一粒米放在天平盘中仔细认真的测量
D.把一粒米放在天平盘中,反复多次测量,再求平均值
2.(2018?长沙模拟)图a是天平调节前的情形,图b是天平调节平衡后称量物体质量时砝码及游码的示数,下列说法正确的是( )
A.测质量之前为使天平平衡,应将平衡螺母向左调
B.测质量之前为使天平平衡,应将平衡螺母向右调
C.被测物体的质量是46.1g
D.被测物体的质量是46.4g
3.(2018?瑞安市模拟)球雕作品是一种将石材经过钻磨、镂空、雕刻等一系列工序加工而成的艺术品,如图所示,在加工过程中石材的物理没有发生变化的是( )
A.质量 B.体积 C.重力 D.密度
4.(2018?南京二模)某种物质,其质量与体积的关系如图所示。分析图象可知,这种物质的密度ρ为( )
A.ρ=2g/cm3 B.ρ=0.5 g/cm3 C.ρ=2kg/m3 D.ρ=0.5 kg/m3
5.(2018?兰山区一模)为了测量某玻璃砖的密度,首先用天平测量玻璃砖的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码质量和游码的位置如甲图所示,然后用量筒和水测量玻璃砖的体积如乙图所示。下列数据正确的是( )
A.玻璃砖的质量为45.4g B.玻璃砖的体积为90ml
C.玻璃砖的密度为2.27×103kg/m D.玻璃砖的密度为2.45g/cm3
6.(2018?黄陂区模拟)学习密度知识后,小明用实验测量某品牌酸奶的密度,其操作步骤及流程如图,则下列说法错误的是( )
A.酸奶的质量为122.4g
B.酸奶的体积为100cm3
C.小明测得酸奶的密度为1.224×103kg/m3
D.小明测出的酸奶的密度偏小,应该按照乙、丙、甲步骤进行测量
7.(2018?宁津县二模)在生产和生活中,人们常把密度作为选材的主要考虑因素之一,下面哪项是主要从密度的角度考虑选材质的( )
A.用钨作为白炽灯泡灯丝的材料 B.用橡胶作为汽车轮胎的材料
C.用铝合金作为制作飞机的材料 D.用铜做家庭电路的导线
8.(2018?邹城市一模)下表中是四个金属块的质量和体积数据,其中三个是由同种金属制成,另一个是由不同金属制成的,分析数据可判断出与众不同的金属块是( )
金属块
体积V/cm3
质量m/g
A
4
31.6
B
5
44.5
C
10
79
D
12
94.8
A.A B.B C.C D.D
二.填空题
9.(2018?邵阳县模拟)一件200kg的冰雕作品融化成水后,水的体积是________m3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
10.(2018?龙岩一模)图中所示的量筒的读数为________;游码的读数为________。
11.(2018?吉林模拟)一些故事影片中常有这样的镜头:高墙倒塌压在众人(演员)身上,造成人员受伤。但在实际拍摄中,倒塌的高墙并不会伤害演员,砌成这种高墙的物块最有可能是________(填“泡沫塑料块 水泥砖块”)
三.实验探究题
12.(2018?蜀山区校级一模)小刚在“测量铁块质量”过程中:
(1)将天平放在水平面上,用镊子将游码移至零刻度,小刚观察到指针左右摆动如图a所示,则可判断横梁________平衡(填“已经”或“没有”);
(2)若在测量时,小刚在右盘中放入了50g、20g、20g、10g的砝码时,指针位置如图中c所示,再加5g的砝码时,指针位置如图中b所示,请你详细说明接下来的操作是________________________________________,
(3)若最后平衡时,游码位置如图中d所示,则所测铁块的质量为________g。
13.(2018?漳州二模)小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在________________处,发现指针指如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“右”或“左”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总量如图乙所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图丙所示,则烧杯中酱油的质量为________g,酱油的密度为________kg/m3。
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会________(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品也能把酱油的密度测量出来,其操作步骤是:
①用弹簧测力计测出石块的重力为G;
②将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为F1;
③________________________________(写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示);
④酱油密度的表达式为ρ酱油=________________(用测出物理量的字母表示,水的密度用ρ水表示)。
14.(2018?宜宾二模)向家坝水电站是金沙江下游梯级发电站开发中的最末一个电站,在大坝修建中要用到大量碎石子。小华随意选取其中一块石子,准备在实验室测定它的密度。
(1)他先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端的零刻度线处,发现指针静止在分度盘中央的右侧,则应将平衡螺母向________调节,直至天平平衡。
(2)用调好的天平测石子的质量,当盘中所加砝码和游码位置如图(甲)所示时,天平平衡,则此石子的质量为________g.在量筒内装有一定量的水,该石子放入前、后的情况如图(乙)所示,则此石子的密度是________kg/m3。
四.计算题
15.(2018?龙岩一模)张洋有一枚长方体贺兰石印章,如图所示,他用天平测出其质量为81.2g,又用刻度尺测出了它的长、宽、高分别为2cm、2cm、7cm。求:
(1)这枚印章的体积;
(2)这枚印章的密度。
16.(2018?柳州一模)已知砖的密度为1.5×103千克/米3,用长25厘米、宽12厘米、厚6厘米的砖铺一人行道,若人行道的总面积为750米2,要求人行道路面铺砖厚度为12厘米。求:
(1)铺完此路至少需要多少块砖;
(2)如果汽车一次能运载4吨砖,则最少需要运多少次。
4.2 质量和密度
一、质量
1.物体所含物质的 多少 叫做质量。质量用字母 m 表示。
2.质量单位是 千克 ,符号是 kg 。常用单位有 g 、 mg 和 t 。它们的换算关系是:1g= 10-3 kg;1mg= 10-6 kg;1t= 103 kg。
3.质量是物质的 属 性。当物体的 位置 、 形状 、 物态 改变时,物体的质量 不会 改变。
二、测量固体和液体的质量
4.质量可用 天平 、 台秤 等来称量。
5.托盘天平的使用
(1) 看:看清天平的 量程 和 分度 值。所测物体质量不能超过天平的 量程 。
(2)放:把天平放在 水平 台面上;把游码放在标尺 左 端的 零刻度线 处。
(3)调:调节横梁两端的 平衡螺母 ,使指针指在分度盘的 中线 处,这时横梁 平衡 。
(4)测:把被测物体放在 左 盘里,用 镊子 向 右 盘里加减砝码并调节游码在 标尺 上的位置,直到横梁恢复平衡。
(5)记:被测物体的质量等于盘中砝码的总 质量 加上游码在标尺上所对的 刻度 值。测量结果=数值+单位。
6.用天平测量小石块的质量步骤:(1)将天平放在水平台面上,游码放在标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使指针指在分度盘中央,针偏左,螺向 右 调节。(2)将小石块放在 左 盘,用 镊子 向 右 盘加减砝码并调节 游码 在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。(3)则小石块的质量m=砝码的总 质量 m1+游码所对 刻度值 m2。
7.用天平测量植物油的质量步骤:(1)将天平放在水平台面上,游码放在标尺的0刻度线处,调节平衡螺母使横梁 平衡 ;(2)将空烧杯放在 左 盘,用镊子向 右 盘加减砝码并调节 游码 在标尺上的位置,直到横梁恢复 平衡 ,记录空烧杯的质量m1;(3)将植物油倒入空烧杯中,用天平测出烧杯和植物油的 质量 m2 。则烧杯中植物油的质量m= m2-m1 。
三、密度
8.某种物质组成物体的 质量 与它的 体积 之比叫做这种物质的密度。用字母 ρ 表示。密度的公式是 。
9.密度的主单位是 千克/米3 ,符号是 kg/m3 。适用单位是 克/厘米3 ,符号是 g/cm3 。
1g/cm3= 103 kg/m3 。
考点一:质量
例1 (2018?天门)下列关于质量的说法正确的是( )
A.橡皮泥捏成泥人后,质量变小了
B.白糖热化抽丝制成棉花糖后,质量变大了
C.1kg的棉花和1kg的铁块,铁块的质量大
D.物理课本从武汉快递到潜江,质量是一样的
【解析】A、橡皮泥捏成泥人后,形状发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变。此选项错误;B、白糖热化抽丝制成棉花糖后,形状发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变。此选项错误;C、1kg的棉花和1kg的铁块的质量相等。此选项错误;D、物理课本在武汉和潜江只是位置不同,物质多少没有变化,所以质量不变。此选项正确。故选:D。
【答案】D。【点评】熟知质量的概念,知道质量是物体的一种属性,它不随物体的状态、位置、形状的改变而改变,是解答此题的关键。
【变式跟进1】(2018?菏泽)下列数据最接近生活实际的是( )
A.普通中学生步行的速度约为8m/s
B.一名普通初中学生的质量约为1.5t
C.一支铅笔的长度约为0.8m
D.一个鸡蛋的质量约为45g
【解析】A、中学生正常步行的速度在左右。故A不符合实际;B、成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg=0.05t左右。故B不符合实际;C、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,一支铅笔长度与此差不多,在18cm=0.18m左右。故C不符合实际;D、10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在45~50g左右。故D符合实际。故选:D。
【答案】D。【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
考点二:测量固体和液体的质量
例2 (2018?兰州)某兴趣小组的同学,做了探究实验:天平的使用①把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻线处。待横梁静止时,指针指在分度标牌中央刻度线的右侧,如图甲所示。为使横梁在水平位置平衡,则应将横梁右端的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)端移动。②在已调节好的天平左盘上放置一个笔袋,天平再次平衡后,右盘中所放砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则笔袋的质量为_________g。
【解析】①将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻度线处;根据天平的调节和使用方法,由图可知,指针右偏,应向左调节平衡螺母。②用天平测物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度,而要准确读出游码所对刻度,必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准。如图所示,天平的分度值是0.2g,即笔袋的质量m=砝码质量+游码对应刻度值=50g+10g+3.2g=63.2g。
【答案】①左;②63.2。
【点评】天平的使用规则及注意事项是一个重点知识,包括放置天平、怎样调节横梁平衡、调节横梁平衡前要将游码移到标尺左端的零刻度线处、左盘放物体,右盘放砝码、向右移动游码的作用、怎样读数等等。
【变式跟进2】(2018?百色)小明用已经调好的天平测量一杯水的质量,当天平重新平衡时,放在右盘中的砝码位置如图所示,则杯和水的总质量是( )
A.82.4?g B.82.2?g C.82.6?g D.82.8
【解析】标尺分度值0.2g;烧杯和积水的总质量:m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g。故选:A。
考点三:密度
例3 2018?宜昌)下列情况中,物质密度不变的是( )
A.把纸撕成碎片 B.冰熔化成水 C.氧气罐中的氧气用去一部分 D.把铁丝烧红
【解析】A、把纸撕成碎片,形状变化了,物质种类和状态没变,所以密度不变,故A符合题意;B、冰熔化为水后,状态变化了,密度发生了变化,水的密度大于冰的密度,故B不符合题意;C、氧气罐内氧气用去一部分后,体积不变,质量减小,其密度减小,故C不符合题意;D、铁丝烧红后,质量不变,体积变大(热膨胀),所以密度变小,故D不符合题意。故选:A。
【答案】A。
【点评】本题考查了密度知识,考试频率高。是一道基础题。
【变式跟进3】(2018?大连)某品牌盒装牛奶,盒上标有“净含量250ml”,用天平测得牛奶的质量是260g,则这种牛奶的密度是_________g/cm3;小明喝了半盒牛奶,剩下半盒牛奶的密度是_________kg/m3。
【解析】这种牛奶的密度为;由于密度是物质本身的一种特性,与质量、体积无关,所以小明喝了半盒牛奶,剩下半盒牛奶的密度不变,仍然是1.04g/cm3=1.04×103kg/m3。【答案】1.04;1.04×103。
【点评】此题考查了密度的物理意义、计算公式的应用和单位换算,难度较小,是一道基础题。
一.选择题
1.(2018?柳州)如图所示,质量为70kg的运动员进行跳伞练习,在下落阶段,他的质量( )
A.等于0kg B.略小于70kg C.等于70kg D.略小于70kg
【解析】运动员的质量是70kg,当运动员进行跳伞练习,在下落阶段,质量与位置、速度无关,所以他的质量不变,仍为70kg。故选C。
【答案】C
【点评】此题主要考查了学生对质量概念的理解,并与实际事例相联系。
2.(2017?遂宁)小聪想知道自己眼镜的质量,于是他把托盘天平放在水平桌面上,将标尺上的游码移到零刻度处,发现指针偏向分度盘左边,他将天平调平衡后测出了眼镜的质量,右盘所加砝码和游码在标尺上滑动的情况如图所示。则平衡螺母的调节方向和眼镜的质量是( )
A.向右 31.2g B.向右 31.6g C.向左 31.2g D.向左 31.6g
【解析】(1)使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上,在调平时,指针偏左,即需向右调节平衡螺母,直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止。(2)眼镜的质量m=20g+10g+1.2g=31.2g。故选A。
【答案】A
【点评】此题考查了天平的使用和读数,属于测量的基本技能,应熟练掌握。
3.(2017?衡阳)下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
【解析】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,故A错误;B、称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程,故B正确;C、称量时,应该是左物右码,且加减砝码用镊子,故C错误;D、称量时,向右移动游码,相当于向右盘加砝码,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】天平是物理学中最常用的测量工具之一,属于精密的测量仪器,它的调节与使用都有特定的要求,对此我们必须熟练掌握。
4.(2016?湘西州)一瓶矿泉水被小华喝了一半,则剩下部分水的密度将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【解析】一瓶矿泉水喝掉一半后余下半瓶,含有的物质变少了,质量变为原来的一半,但仍是水,所以密度不变。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了学生对密度意义的理解,理解是物质的一种特性,其大小决定于物质的种类和状态,而与物体的质量和体积无关。
5.(2018?福建)很多同学知道自己的身高和体重,却不知道自己的体积。某同学身高170cm,体重60kg,他的体积约为( )
A.0.006m3 B.0.06m3 C.0.6m3 D.6m3
【解析】某同学的质量m=60kg,人的密度ρ≈ρ水=1.0×103kg/m3,根据ρ=可得他的体积:V===0.06m3。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了密度公式的应用,知道人体的密度与水的密度差不多是关键。
6.(2018?广西)甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,则甲、乙两物体的密度之比是( )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.2:1
【解析】由图象可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g;当V乙=4cm3时,m乙=4g,则两种物体的密度分别为:ρ甲===8g/cm3,ρ乙===1g/cm3,则ρ甲:ρ乙=8g/cm3:1g/cm3=8:1。故选A。
【答案】A
【点评】本题考查了密度比值的计算,从图象中获取有用的信息是关键。
7.(2016?武汉)为了测量某金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示,然后用量筒和水测金属块的体积如图乙所示,下列数据正确的是( )
A.金属块的质量为39.4g B.金属块的体积为5L
C.金属块的密度为7.8×103kg/m D.金属块的密度为7.88g/cm3
【解析】(1)由图甲知,物体的质量m=20g+10g+5g+4g=39g;故A错误;(2)由图乙知,水的体积为25ml,由图乙右图知,水和金属块的总体积为30ml;则金属块的体积为:V=30ml﹣25ml=5mL=0.005L,故B错误;(3)金属块的密度:ρ===7.8g/cm3=7.8×103kg/m3.故C正确,D错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题是测量金属块密度的实验,主要考查了天平读数及量筒的读数和密度的计算,都属于基础性的知识。
8.(2017?莱芜)在测量盐水的密度时,几个实验小组讨论设计了以下一些实验步骤:①用天平测出空烧杯的质量;②在烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量;③将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,记下量筒中盐水的体积;④测出烧杯和剩余盐水的总质量;⑤将烧杯中的盐水全部倒入量筒,记下量筒中盐水的体积;⑥把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。下列选项中测量盐水密度的实验顺序最合理的是( )
A.①②⑤⑥ B.②③④⑥ C.②⑤⑥① D.③④②⑥
【解析】若将烧杯内盐水全部倒入量筒时,烧杯壁上沾有盐水,使测出的盐水体积偏小,可先用天平测出烧杯和盐水的总质量,将烧杯中盐水倒一部分量筒测体积,再测剩下来烧杯和盐水的总质量,两次质量差即为倒入量筒中盐水的体积,再计算出盐水的密度大小。所以合理的步骤和顺序为:②③④⑥。故选B。
【答案】B
【点评】此题主要考查的是液体密度的测量中实验操作步骤问题,关键是要尽量减小实验中误差。
9.(2018?邵阳)如图所示是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是( )
A.密度小 B.弹性小 C.体积小 D.硬度小
【解析】C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料,“极轻”表示体积一定时,材料的质量非常小,也就是密度很小。所以这种材料的优点是密度小。故选A。
【答案】A
【点评】此题考查了密度及其应用,体现了物理规律与社会生活的密切联系。难度不大,属于基础题,
10.(2018?怀化)在北京8分钟的节目中,憨态可掬的大熊猫令人忍俊不禁。这只大熊猫是用一种特殊的铝合金材料制成的,它的高为2.35m,质量却只有10kg,它利用了铝合金的哪一种性质( )
A.质量小 B.密度小 C.比热容小 D.导热性能好
【解析】由题知,大熊猫是用一种特殊的铝合金材料制成的,它的高为2.35m,质量却只有10kg,也就是说它的体积很大,质量很小,根据ρ=可知,材料的体积相同时,密度越小,质量越小。所以它利用了铝合金密度小的性质。故ACD错误,B正确。故选B。
【答案】B
【点评】此题考查密度的应用与物质鉴别,密度作为物质的一种特性,常用来鉴别物质,解答本题时需要紧扣题目中“大熊猫”高度大,质量小的特点进行分析。
二.填空题
11.(2018?江西)寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管爆裂,其原因是水管中的水由液态变成固态时,________减小,________增大所导致的。
【解析】冬天,自来水管中的水结冰时质量不变,但体积增大,由公式ρ=知密度减小。
【答案】密度;体积。
【点评】此题考查了水的反常膨胀现象及密度计算公式的应用,是一道基础题。
12.(2018?菏泽)小丽用天平和量筒等器材测量小石块的密度,如图所示,石块的质量是________g,石块的体积是________
cm3,石块的密度是________g/cm3。
【解析】由图知,标尺的分度值为0.2g,石块的质量m=20g+5g+2.2g=27.2g;量筒的分度值为2mL,水的体积是30mL,水和石块的总体积是40mL,所以石块的体积:V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3;小石块的密度:ρ===2.72g/cm3。
【答案】27.2;10;2.72。
【点评】本题是测固体密度的实验,考查了天平和量筒的读数以及密度的计算,要注意读数时先明确分度值。
13.(2018?德州)小明用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图从左向右表示了他主要的操作过程,调节天平平衡时,指针偏左,应将平衡螺母向________移动,测出牛奶密度为________kg/m3,测出的密度比牛奶的实际密度偏________。
【解析】(1)天平调节横梁平衡时,指针向左偏转,应将平衡螺母向右调节;(2)物体的质量等于砝码的质量加上游码所对的刻度值:图中数据可知牛奶和烧杯的总质量为152.4g。烧杯的质量为30g。那么倒入量筒中的牛奶的质量为122.4g。牛奶的体积为100cm3,牛奶密度为:ρ===1.224g/cm3。(3)先测出烧杯中牛奶的质量后,再将牛奶倒入量筒中测体积时,有些牛奶沾在烧杯壁上,则体积测量值偏小,根据密度公式ρ=知测得的牛奶密度偏大。
【答案】右;1.224×103;大。
【点评】在测液体密度的实验中,天平、量筒的读数是基本要求,同时,合理的实验顺序能够减小实验过程中产生的误差。
14.(2018?苏州)将一个小物块完全放入容积为200mL的杯内,向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯装满。小物块的体积为________cm2,密度为________kg/m3(ρ酒精=0.8g/cm3)
【解析】(1)由ρ=可得,128g水的体积:V水===128cm3,
96g酒精的体积:V酒精===120cm3,已知小物块完全放入容积为200mL的杯内,向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯装满。根据题意可知,小物块排开水的体积:V排水=V容﹣V水=200cm3﹣128cm3=72cm3,
则排开水的质量:m排水=ρ水V排水=1g/cm3×72cm3=72g,
排开酒精的体积:V排酒精=V容﹣V酒精=200cm3﹣120cm3=80cm3,
则排开酒精的质量:m排酒精=ρ酒精V排酒精=0.8g/cm3×80cm3=64g,
所以,==,若物块放入水中或酒精中都是漂浮,由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮=G排=G物,则m排水应等于m排酒精,与前面的计算不符,故排除这种可能;假设物块放入水中或酒精中都是沉底,则V排水应等于V排酒精=V物,与前面的计算不符,故排除这种可能;因ρ水>ρ酒精,所以该物块放在水中是漂浮的,在酒精中是沉底的,则小物块的体积等于物块排开酒精的体积V=V排酒精=80cm3=80×10﹣6m3,(2)因该物块放在水中是漂浮的,则F浮=G=G排水=72×10﹣3kg×10N/kg=0.72N,由G=mg=ρVg可得,物块的密度:ρ物===0.9×103kg/m3。
【答案】80;0.9×103。
【点评】本题考查了密度公式的应用,此题的关键是判断出物体在水中是漂浮,在酒精中沉底,其次是利用好漂浮时F浮=G,此题有一定的拔高难度,属于难题。
15.(2018?梧州)小明把装有450mL纯净水的容器放进冰箱,当容器里的水全部变成冰以后,冰的质量是________g,此过程体积变化了________cm3.(ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
【解析】(1)因为ρ=,所以水的质量为m=ρ水V水=1.0g/cm3×450cm3=450g;
因为质量是物体的一种属性,其大小与物体所处的状态无关,所以,水结冰后,质量不变,即冰的质量为450g;
(2)由ρ=可得水结冰后,冰的体积:V冰===500cm3;
水结冰后体积改变了:△V=500cm3﹣450cm3=50cm3。
【答案】450;50。
【点评】本题考查密度公式的灵活应用,知道质量是物质的固有属性,不随物体的形状、状态以及空间位置的改变而改变是解答本题的关键。
16.(2018?桂林)请在下列数字后面填上合适的单位:(选填“g”、“kg“成“t”)
(1)一个鸡蛋的质量大约是50________;
(2)中学生小超的质最大约是50________。
【解析】(1)10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右;(2)成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右。
【答案】(1)g;(2)kg。
【点评】质量的估测,需要我们熟悉常见物体的质量大小,以它们为标准对研究对象的质量作出判断。如:一个鸡蛋的质量在60g左右,一个苹果的质量在200g左右,一杯水的质量在0.5kg左右,中学生的质量在50kg左右,大象的质量在5t左右,等等。
17.(2018?运城模拟)我国将推出“太空边缘观光项目”采用氦气球将人类送到太空边缘,整个旅行过程大约5小时,可以欣赏不同高度的景色还将完成一系列的科学实验,请问________(能/不能)用天平测量物体的质量,这些旅友之间用相互交流依靠的是________。
【解析】因为天平是利用杠杆原理工作的,在太空由于物体不受重力,对杠杆不会产生压力,所以不能测量物体的质量;声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,因此这些旅友之间的交流是通过电磁波实现的。
【答案】不能;电磁波。
【点评】本题联系生活考查了物理知识的实际应用,解题的关键是熟练掌握相关的知识点,有一定的综合性。
三.实验探究题
18.(2018?贵港)在“测量牛奶密度”的实验中。
(1)大山先将牛奶倒入量筒,如图1所示,则牛奶的体积为________cm3;接着将天平放在水平台面上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,调节________,使天平平衡;用调节好的天平测出空烧杯的质量为33g,然后将量筒中的牛奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和牛奶的总质量,天平平衡时如图2所示,烧杯和牛奶的总质量为________g。
(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为________kg/m3,用该方法测得的密度比真实值偏________。
【解析】(1)由图1知,量筒的分度值为1ml,所以牛奶的体积为40ml,即40cm3。
将天平放在水平台面上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,调节平衡螺母,使天平平衡;由图2知,烧杯和牛奶的总质量为50g+20g+3.8g=73.8g。(2)牛奶的质量:m=73.8g﹣33g=40.8g,ρ===1.02g/cm3=1.02×103kg/m3;当将量筒中的牛奶倒入烧杯中,会有牛奶沾在量筒壁上,而倒不干净,因此所测的质量会偏小,根据公式ρ=得测得的密度比真实值偏小。
【答案】(1)40;平衡螺母;73.8;(2)1.02×103;小。
【点评】此题通过测量牛奶的密度,考查了有关天平的使用和读数。特别是调节天平平衡时,游码要归零,这也是学生在实验操作时容易出现的问题。在读数时要注意标尺的分度值。同时考查了有关密度的计算及评估。在判断测量值与真实值的差别时,要从质量和体积入手。
19.(2018?锦州)小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
(1)把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时,右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,小石块的质量为________g,用细线拴好小石块,把它浸没在盛有20mL水的量筒中,水面到达的位置如图乙所示,小石块的体积为________cm3,由此可以计算出小石块的密度为________kg/m3。
(2)小亮到海边去玩,拾到一个漂亮的贝壳。回家之后,他想知道贝壳的密度,于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作,测出了贝壳的密度(贝壳的密度大于水的密度)。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水,把空的果冻盒放在水中,使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h1;
②再把贝壳放在果冻盒内________________;
③________________________________________________;
④贝壳密度的表达式为ρ=________________(水的密度用ρ水表示)。
【解析】(1)天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量和游码示数的和,即m=20g+20g+3g=43g。小石块的体积为:V=40ml﹣20ml=20ml=20cm3,小石块的密度为:ρ===2.15g/cm3=2.15×103kg/m3;
(4)用柱形玻璃杯、刻度尺、小果冻盒测量贝壳密度的步骤:①在杯中装上适量的水,把空的果冻盒放在水中,使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h1;②再把贝壳放在果冻盒内,使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h2;③再把贝壳放在玻璃杯内,使其沉底,用刻度尺测出杯底到水面的高度h3;设杯子的底面积为S,根据①②知,G贝壳=ρ水gS(h2h1)则m贝壳===ρ水S(h2﹣h1)根据①③知,则贝壳的体积为V=S(h3﹣h1),贝壳的密度为:ρ===?ρ水
【答案】(1)43;20;2.15×103;(2)②使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h2;③再把贝壳放在玻璃杯内,使其沉底,用刻度尺测出杯底到水面的高度h3;④?ρ水。
【点评】此题考查的是固体密度的测量,固体和液体密度的测量是初中很重要的内容,并且试题中经常出现,一定要掌握。
四.计算题
20.(2018?自贡)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,试问:
(1)小球的体积是多少?
(2)液体的密度是多少?
【解析】(1)由题知,小球在甲溢水杯中下沉,则小球的体积就等于排开酒精的体积,根据ρ=可得小球的体积:V=V排酒精===50cm3;
(2)由题意知,小球漂浮在乙溢水杯的液体中,
根据漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮乙=G=G排液,
所以可得小球的质量:m=m排液=50g;则小球的密度:ρ球===1g/cm3;
小球在乙中漂浮,且有的体积露出液面,则V排=V,
由漂浮条件可得:F浮乙=G,根据阿基米德原理可得:ρ液g×V=ρ球gV,
则液体的密度:ρ液=ρ球=×1g/cm3=1.1g/cm3。
【答案】(1)小球的体积是50cm3;(2)液体的密度是1.1g/cm3。
【点评】本题综合考查了重力的计算、浮力的计算(阿基米德原理、漂浮条件),涉及到物体的浮沉条件。利用好阿基米德原理是本题的关键。
21.(2016?雅安)如图所示,一个容积V0=500cm3、质量m=0.5kg的瓶子里装有水,乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口。若瓶内有质量m=0.4kg的水。求:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,石块密度ρ石块=2.6×103kg/m3)
(1)瓶中水的体积V1;
(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2;
(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。
【解析】(1)由ρ=得瓶内水的体积:V1===4×10﹣4m3=400cm3;
(2)石块总体积:V2=V容﹣V1=500cm3﹣400cm3=100cm3;
(3)由ρ=得石块的质量:m石=ρ石V2=2.6g/cm3×100cm3=260g=0.26kg,
乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量:m=m水+m瓶+m石=0.4kg+0.5kg+0.26kg=1.16kg=1160g。
【答案】(1)瓶中水的体积为400cm3;(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积为100cm3;(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量为1160g。
【点评】本题考查了学生对密度公式的掌握和运用,知道石块总体积加上0.4kg水的体积等于瓶子容积是本题的关键。
一.选择题
1.(2018?邵阳一模)用天平测出一粒米的质量,可采用的方法是( )
A.先测出一百粒米的质量,再通过计算求得
B.先测出一粒米和铁块的质量,再减去铁块的质量
C.把一粒米放在天平盘中仔细认真的测量
D.把一粒米放在天平盘中,反复多次测量,再求平均值
【解析】A、采用累积法,是测量微小质量最简便有效的方法,所以符合题意;B、一粒米与铁块一块儿测,米的质量很难显示出来,不切实际,所以不合题意;C、一粒米的质量太小,无法直接测量,所以不合题意;D、测量的次数再多,也不能解决质量太小,无法读数的问题,所以不合题意。故选A。
【答案】A
【点评】累积法是测量微小量时一种常用的方法,它不仅适用于测质量,也可以用于测长度等其它物理量。
2.(2018?长沙模拟)图a是天平调节前的情形,图b是天平调节平衡后称量物体质量时砝码及游码的示数,下列说法正确的是( )
A.测质量之前为使天平平衡,应将平衡螺母向左调
B.测质量之前为使天平平衡,应将平衡螺母向右调
C.被测物体的质量是46.1g
D.被测物体的质量是46.4g
【解析】AB、由图a可知,测质量之前,指针偏向分度盘的左侧,说明左侧质量偏大,应将平衡螺母向右调节,使天平平衡,故A错误、B正确;CD、由图b可知,标尺的分度值为0.2g,所以物体的质量m=20g+20g+5g+1.2g=46.2g,故CD错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了天平的调节和读数方法,天平是物理学中最基本的测量工具,在使用天平称量物质质量时要严格按照天平的使用规则,天平平衡的调节在称量物质的前后有不同的方法,需要同学们特别注意。
3.(2018?瑞安市模拟)球雕作品是一种将石材经过钻磨、镂空、雕刻等一系列工序加工而成的艺术品,如图所示,在加工过程中石材的物理没有发生变化的是( )
A.质量 B.体积 C.重力 D.密度
【解析】密度是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,与质量、体积等因素无关,同种物质在状态不变时,密度是相同的。球雕在经过钻磨、镂空、雕刻等一系列工序的过程中,改变了它的质量和体积,从而重力也随之变化,但密度是不会改变的。故选D。
【答案】D
【点评】密度是物质的一种特性,与物质的质量、体积、大小、形状、空间位置无关。但与温度、状态有关,大部分的物质随温度升高而密度降低,即热胀冷缩,而水在0~4摄氏度时有反膨胀现象。
4.(2018?南京二模)某种物质,其质量与体积的关系如图所示。分析图象可知,这种物质的密度ρ为( )
A.ρ=2g/cm3 B.ρ=0.5 g/cm3 C.ρ=2kg/m3 D.ρ=0.5 kg/m3
【解析】由图象可知,当质量m=20g时,体积V=10cm3,该物质的密度:ρ===2g/cm3。故选A。
【答案】A
【点评】本题考查了密度的简单计算,关键是根据图象读出质量和对应的体积,是一道基础题目。
5.(2018?兰山区一模)为了测量某玻璃砖的密度,首先用天平测量玻璃砖的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码质量和游码的位置如甲图所示,然后用量筒和水测量玻璃砖的体积如乙图所示。下列数据正确的是( )
A.玻璃砖的质量为45.4g B.玻璃砖的体积为90ml
C.玻璃砖的密度为2.27×103kg/m D.玻璃砖的密度为2.45g/cm3
【解析】(1)图甲中天平标尺的分度值为0.2g,玻璃砖的质量m=20g+20g+5g+4g=49g,故A错误;(2)图乙量筒的分度值为10mL,水的体积V水=70cm3,玻璃砖和水的总体积V总=90mL;则玻璃砖的体积V=V总﹣V水=90mL﹣70mL=20mL=20cm3,故B错误;(3)玻璃砖的密度ρ===2.45g/cm3=2.45×103kg/m3,故C错误,D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本实验是实验室测固体密度的基本实验方法,主要考查了天平量筒的使用规则与读数方法,以及利用密度的公式进行简单的计算等,难度不大。
6.(2018?黄陂区模拟)学习密度知识后,小明用实验测量某品牌酸奶的密度,其操作步骤及流程如图,则下列说法错误的是( )
A.酸奶的质量为122.4g
B.酸奶的体积为100cm3
C.小明测得酸奶的密度为1.224×103kg/m3
D.小明测出的酸奶的密度偏小,应该按照乙、丙、甲步骤进行测量
【解析】A、天平的分度值是0.2g,空烧杯的质量为20g+10g=30g,烧杯和酸奶的总质量为100g+50g+2.4g=152.4g,所以酸奶的质量为:152.4g﹣30g=122.4g,故A正确;B、量筒分度值为2ml,量筒中酸奶的体积为100mL=100cm3,故B正确;C、酸奶的密度:ρ===1.224g/cm3=1.224×103kg/m3,故C正确;D、因为烧杯壁会残留部分酸奶,不能全部倒入量筒中,所以测得酸奶的体积偏小,根据密度公式,质量不变,体积偏小,密度值偏大,可按照乙、丙、甲步骤进行测量,故D错误。故选D。
【答案】D
【点评】本题目是测定密度的常规实验题,利用实验求物质的密度历来是中考的重点,对实验中出现的误差,要学会分析误差产生的原因以及误差对实验结果的影响。
7.(2018?宁津县二模)在生产和生活中,人们常把密度作为选材的主要考虑因素之一,下面哪项是主要从密度的角度考虑选材质的( )
A.用钨作为白炽灯泡灯丝的材料 B.用橡胶作为汽车轮胎的材料
C.用铝合金作为制作飞机的材料 D.用铜做家庭电路的导线
【解析】A、钨丝做灯丝是利用钨丝的熔点比较高的性质,不符合题意;B、用橡胶作为汽车轮胎的材料,利用了橡胶绝缘性强的特点,可以保证用电安全,不符合题意;C、铝合金的密度比较小,在相同体积时,质量比较小,重力比较小,易于飞机起飞,符合题意;D、用铜做家庭电路的导线,是因为铜是良好的导体,不符合题意。故选C。
【答案】C
【点评】生活中认真观察,要对观察到的问题多提为什么,这些为什么能巩固所学内容,又能解决问题。
8.(2018?邹城市一模)下表中是四个金属块的质量和体积数据,其中三个是由同种金属制成,另一个是由不同金属制成的,分析数据可判断出与众不同的金属块是( )
金属块
体积V/cm3
质量m/g
A
4
31.6
B
5
44.5
C
10
79
D
12
94.8
A.A B.B C.C D.D
【解析】A的密度:ρA===7.9g/cm3,B的密度:ρB===8.9g/cm3,
C的密度:ρC===7.9g/cm3,D的密度:ρD===7.9g/cm3,
比较可知,与众不同的金属块是B,故选B。
【答案】B
【点评】此题考查密度的应用与物质鉴别,密度是物质的特性,可以用来鉴别物质,题目难度不大,属于基础题。
二.填空题
9.(2018?邵阳县模拟)一件200kg的冰雕作品融化成水后,水的体积是________m3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
【解析】冰熔化成水,状态变化,但质量不变,所以200kg的冰雕作品熔化成水后其质量:m水=m冰=200kg;由ρ=得水的体积:V水===0.2m3。
【答案】0.2。
【点评】本题考查了对质量属性的理解和密度公式应用,关键是知道物体状态变化、质量不变。
10.(2018?龙岩一模)图中所示的量筒的读数为________;游码的读数为________。
【解析】(1)量筒的分度值是2mL,液面的底部正好在30mL处,所以量筒的读书为30mL;(2)标尺上的分度值是0.2g,游码所对的刻度值是4.4g。
【答案】故答案为 (1)30mL;(4)4.4g。
【点评】此题考查的是常见的几种物理仪器的读数方法,在读数前一定要观察仪器的量程和分度值;需要注意的是弹簧测力计读数时要从零开始往下读,游码所对的刻度值要看游码左边所对的刻度,而不是游码的右边。
11.(2018?吉林模拟)一些故事影片中常有这样的镜头:高墙倒塌压在众人(演员)身上,造成人员受伤。但在实际拍摄中,倒塌的高墙并不会伤害演员,砌成这种高墙的物块最有可能是________(填“泡沫塑料块 水泥砖块”)
【解析】砖瓦石块的密度很大,质量也很大,会把演员砸伤甚至砸死,而拍电影时不可能牺牲演员,要换用密度小、质量小、体积相同的假砖瓦石块作道具,所以选择密度小的泡沫塑料块。
【答案】泡沫塑料块。
【点评】密度是物质的一种特性,在生产生活中有着广泛的应用。解决本题的关键是对公式ρ=应用理解清楚。
三.实验探究题
12.(2018?蜀山区校级一模)小刚在“测量铁块质量”过程中:
(1)将天平放在水平面上,用镊子将游码移至零刻度,小刚观察到指针左右摆动如图a所示,则可判断横梁________平衡(填“已经”或“没有”);
(2)若在测量时,小刚在右盘中放入了50g、20g、20g、10g的砝码时,指针位置如图中c所示,再加5g的砝码时,指针位置如图中b所示,请你详细说明接下来的操作是________________________________________,
(3)若最后平衡时,游码位置如图中d所示,则所测铁块的质量为________g。
【解析】(1)若在调节横梁平衡时出现了如图中a所示的情形,说明指针左右摆动幅度相等,天平横梁已经平衡;(2)若在右盘中再加5g的砝码时,指针位置又如图中b所示,说明此时砝码的质量稍大,可以取下5g砝码,向右移动游码,直至横梁平衡;(3)标尺分度值为0.2g,显示为1.4g,铁块质量m=50g+20g+20g+10g+1.4g=101.4g。
【答案】已经;取下5g砝码,向右移动游码,直至横梁平衡;101.4。
【点评】本题考查了天平使用前、测量时调平衡的方法以及读数方法,注意标尺的分度值,易错点!
13.(2018?漳州二模)小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在________________处,发现指针指如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“右”或“左”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总量如图乙所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图丙所示,则烧杯中酱油的质量为________g,酱油的密度为________kg/m3。
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会________(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品也能把酱油的密度测量出来,其操作步骤是:
①用弹簧测力计测出石块的重力为G;
②将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为F1;
③________________________________(写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示);
④酱油密度的表达式为ρ酱油=________________(用测出物理量的字母表示,水的密度用ρ水表示)。
【解析】(1)天平使用前要先放,把天平放在水平台上,游码放到标尺左端的0刻度线处,然后调平,调平时指针偏左需要把橫梁两端的平衡螺母向右调节。直至指针指在分度盘的中央。(2)量筒的分度值为2ml,量筒中酱油的体积为V=40ml=40cm3;在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平的分度值为0.2g;
烧杯和酱油的总质量是m1=50g+10g+2g=62g;空烧杯的质量为m2=17g,烧杯中酱油的质量为m=m1﹣m2=62g﹣17g=45g,酱油的密度为ρ===1.125g/cm3=1.125×103kg/m3。
(3)小明不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,导致测量的酱油的体积偏小,由公式ρ=知:密度测量结果偏大。(4)③将石块浸没在酱油中,弹簧测力计的示数为F2;④根据阿基米德原理可知,石块在水中的浮力为F浮水=G﹣F1=ρ水V排g,即V排=;
石块在酱油中的浮力为:F浮酱油=G﹣F2=ρ酱油V排g,可得:V排=,所以有:=,化简得:ρ酱油=ρ水。
【答案】(1)标尺左端的0刻线;右;(2)45;1.125×103;(3)偏大;(4)③将石块浸没在酱油中,弹簧测力计的示数为F2;ρ水。
【点评】测量液体密度时,只有量筒没有天平,可以采用被测液体和水的质量相同进行测量;只有天平没有量筒,可以采用被测液体和水的体积相同进行测量。酱油体积的测量是本实验的难点,巧妙地利用等效替代法,是解决此题的关键。
14.(2018?宜宾二模)向家坝水电站是金沙江下游梯级发电站开发中的最末一个电站,在大坝修建中要用到大量碎石子。小华随意选取其中一块石子,准备在实验室测定它的密度。
(1)他先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端的零刻度线处,发现指针静止在分度盘中央的右侧,则应将平衡螺母向________调节,直至天平平衡。
(2)用调好的天平测石子的质量,当盘中所加砝码和游码位置如图(甲)所示时,天平平衡,则此石子的质量为________g.在量筒内装有一定量的水,该石子放入前、后的情况如图(乙)所示,则此石子的密度是________kg/m3。
【解析】1)指针静止在分度盘中央的右侧,则左盘高,平衡螺母应向左调节;
(2)由图甲知,标尺的分度值为0.2g,所以石子的质量m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g;
(3)由图乙知,量筒的分度值为1ml,水的体积为30ml,水和石子的体积为45ml,所以石子的体积为V=45ml﹣30ml=15ml=15cm3;ρ===2.56g/cm3=2.56×103kg/m3。
【答案】((1)左; (2)38.4; 2.56×103。
【点评】此题是测量石块的密度实验,考查了有关天平和量筒的使用及读数,考查了有关密度的计算,特别是注意密度的单位及换算。
四.计算题
15.(2018?龙岩一模)张洋有一枚长方体贺兰石印章,如图所示,他用天平测出其质量为81.2g,又用刻度尺测出了它的长、宽、高分别为2cm、2cm、7cm。求:
(1)这枚印章的体积;
(2)这枚印章的密度。
【解析】(1)这枚印章的体积V=2cm×2cm×7cm=28cm3,
(2)这枚印章的密度ρ===2.9g/cm3。
【答案】(1)这枚印章的体积为28cm3;(2)这枚印章的密度为2.9g/cm3。
【点评】此题难度不大,主要考查密度的计算,计算时注意单位的配套,是一道典型题目,
16.(2018?柳州一模)已知砖的密度为1.5×103千克/米3,用长25厘米、宽12厘米、厚6厘米的砖铺一人行道,若人行道的总面积为750米2,要求人行道路面铺砖厚度为12厘米。求:
(1)铺完此路至少需要多少块砖;
(2)如果汽车一次能运载4吨砖,则最少需要运多少次。
【解析】(1)人行道路面铺砖厚度为12cm,说明砖是侧放,如图所示
一块砖铺路的面积:S0=25cm×6cm=150cm2=1.5×10﹣2m2,
需要砖的数量:n===5×104(块);
(2)一块砖的体积:V=25cm×12cm×6cm=1800cm3=1.8×10﹣3m3,
由ρ=得一块砖的质量:m0=ρV0=1.5×103kg/m3×1.8×10﹣3m3=2.7kg,
所需砖的总质量:m总=5×104×2.7kg=1.35×105kg,
因为汽车一次能载4t=4000kg,
所以需要运载的次数:N==33.75,即最少需要运34次。
【答案】(1)铺完此路至少需要5×104块砖;(2)如果汽车一次能运载4吨转,则最少需要运34次。
【点评】本题考查了密度公式的应用,计算时注意单位统一。注意条件:人行道路面铺砖厚度为12cm,易错点!