质量
本节知识学习的重点是质量的理解、单位及其换算关系,难点是利用天平测量物体的质量。中考命题多以质量的理解及估测、调节天平横梁平衡的方法、天平的正确读数为主,题型多以选择题、填空题、实验探究题为主,难度中等偏上。
一、质量
1.质量的概念
物体”与“物质”的区别:物体是指具有一定形状,占据一定空间,有体积和质量的实物,而物质是指组成物体的材料,一个物体可以由多种物质组成,如汽车;同种物质也可以组成不同的物体,如铁球和铁锅是不同的物体,而它们都是由铁这种物质组成的。
铁锤与小铁钉都是由铁组成的,但由于铁锤的体积大,它含有的铁多;木桌子和木椅子都由木材组成,但一张木桌子含有的木材比一把木椅子含有的木材多。
自然界的一切物体都是由物质组成的,组成物体的物质有多有少,在物理学中,把物体所含物质的多少叫做物体的质量,通常用字母“m”表示。
2.质量是物体的一个基本属性
对于一个固定的物体来说,它的质量不随着物体的形状、状态、所处空间位置的变化而变化,质量是物体的一个基本属性。
质量可以这样理解:“质”是物质,“量”是多少,“质”“量”合起来就是“物质的多少”。自然界中的一切物体都有质量,物体质量的大小与外界条件无关,只取决于物体本身所含物质的多少。
二、质量的单位
国际单位制中质量的基本单位是千克(kg),其他常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。它们之间的换算关系是1 t=103 kg,1 kg=103 g,1 g=103 mg。
生活中的质量单位:日常生活中,我们购买粮食、蔬菜、水果等物品时,常说它们的重量是多少斤或公斤,这里说的重量,实际是质量,1斤和1公斤分别是500 g和1 kg,即1斤=500g。
三、天平及其使用
1.质量的测量工具
质量是一个可以直接测量的物理量。在实验室是用托盘天平来测物体的质量的。生活中测量质量的工具有台秤、案秤、杆秤、电子秤等。
2.认识天平
上图是实验室常用的托盘天平,由底座、平衡螺母、横梁、托盘、指针、分度标尺、刀口、称量标尺和游码组成,每个天平配有一盒砝码,砝码盒中有镊子。
3.天平的使用
①“放”:把天平放在水平台上;
②“拨”:把游码拨至标尺左端的零刻度线;
③“调”:调节横梁上的平衡螺母,若指针偏向分度盘的左侧,则应将平衡螺母向右调,使指针指在分度盘的中央,这时天平横梁平衡;
④“称”:称量时,把物体放在左盘里,用镊子按“先大后小”的顺序依次向右盘内加减砝码,当需向右盘中加的砝码质量小于砝码盒中最小砝码质量时,应调节游码直到指针指在分度盘的中央,此时横梁再次平衡;
⑤“读”:物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上标尺上游码所对的刻度值;
⑥“收”:测量完毕,将砝码放回砝码盒,游码归零。
(3)使用天平的注意事项
①被测的质量不能超过天平的称量;
②加减砝码要用镊子,且动作要轻;切不可用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;
③不要把潮湿的物体和化学药品直接放到天平的托盘中;
④在使用天平时,若将物体和砝码的位置放反,即“右物左码”,天平平衡后,物体的质量等于砝码的总质量减去游码所示的质量;
⑤测量物体质量的过程中,指针左右摆动的幅度相同时,也可以认为天平已平衡。
注意:(1)若测量质量过小、过轻的物体时,无法直接测量,可将物体累积到一定数量后测量,再求其中一份的质量,这种测量方法叫“累积法”。(2)称量物体前调节天平平衡时,应调节横梁两端的平衡螺母,调节规则“左偏右调,右偏左调”。(3)测量质量时可用以下歌谣记忆:游码先归零,螺母调平衡,左物和右码,从大到小用,巧妙动游码,读数要记清。
重难点01质量的理解及估测
关于物体的质量,下面哪种说法正确
A.同一块铁,做成铁锤质量大,做成铁管质量小
B.一块铝熔化成液体后,质量变小了
C.一块铜在地球上时的质量比在月球上时的质量大
D.一块铜的质量不随它的形状、温度、状态、位置的改变而改变
【参考答案】D
【详细解析】A、同一块铁,做成铁锤和做成铁管,形状改变了,但是物体中所含铁这种物质的多少没变,我们就说它的质量不变,故本选项说法错误;B、一块铝熔化成液体后,铝的状态变了,但其中所含铝这种物质的多少没变,则它的质量就不会变,故本选项说法错误;C、一块铜在地球上带到月球上,尽管它的位置变了,但它所含的物质多少没有变,它的质量就不会改变,故本选项说法错误;D、因为质量是物体本身的一种属性,它的大小与物体所含物质的多少有关,而与物体的温度、形状、状态和地理位置无关,所以一块铜的质量不随它的形状、温度、状态、位置的改变而改变,故本选项说法正确。故选D。
【名师点睛】物质是构成物体的材料,质量是物体所含物质的多少,质量不随物体的形状、状态、温度和位置的改变而改变。
1.下列现象中,物体的质量发生变化的是
A.把一石块从北京带到上海
B.一铜块被压成铜片
C.一铁块久置在潮湿的户外
D.一冰块熔化成水
【参考答案】C
【详细解析】物体中所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置则质量不会发生改变。把一石块从北京带到上海,位置改变,质量不变,故A错。一铜块压成铜片,体积改变,质量不变,故B错。一铁块久置在潮湿的户外,会生锈,质量发生变化,故C对。一冰块熔化成水,固体变为液体,状态发生变化,质量不变,故D错。故选C。
2.感受身边的物理,如图选项中质量最接近50 g的是
A.一个乒乓球 B.一只母鸡 C.一个鸡蛋 D.一张课桌
【参考答案】C
【详细解析】此题考查我们对常见物体质量的估测,根据对日常生活中常见物体和质量单位的认识,选出符合题意的选项。A、一个乒乓球的质量在5 g左右,不符合题意;B、一只母鸡的质量在2 kg=2 000 g左右,不符合题意;C、10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500 g,所以一个鸡蛋的质量在50 g左右,符合题意;D、一张课桌的质量在10 kg=104 g左右,不符合题意。故选C。
重难点02天平的使用
如图甲所示,是我们实验室常用的托盘天平。
(1)使用前应将天平放在__________上,把__________移到标尺的零刻度线处后再调平,调平时如果指针偏向分度标尺左侧,则应该向_________(“内”或“外”)调节平衡螺母。
(2)如图乙所示,小明正在用已调平的天平测量物体质量,请你指出存在的两处错误:________________________________;________________________________。
(3)小明改正错误后,进行正确的操作时,在向砝码盘中放砝码时,应根据所估计的被测物体质量,按质量___________(选填“由小到大”或“由大到小”)的顺序增减砝码,当将5 g的砝码(此砝码为砝码盒中最小的砝码)加入后,发现指针最终静止在如图丙所示的位置,接下来的操作是:______________________________,直至天平平衡。
(4)最后天平平衡时,右盘中所加的砝码和游码的位置如图丁所示,则物体的质量是__________g。
【参考答案】(1)水平桌面 游码 外 (2)物体和砝码放错了位置 用手直接拿砝码 (3)由大到小 从右盘中取出5g砝码后调节游码 (4)38.4
【详细解析】(1)托盘天平使用前应将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻度线处后再调平,调节平衡螺母直到天平平衡;(2)用天平测量物体的质量时应该左物右码,用镊子夹取砝码;(3)为了避免不必要的重复,砝码的取法应是按质量由大到小的顺序增减砝码;当将5g的砝码(此砝码为砝码盒中最小的砝码)加入后,发现指针最终静止时指向分度盘的右侧,说明右盘中砝码的总质量大于左盘物体的质量,应从右盘中取出5 g砝码后调节游码;(4)物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码所对应的刻度值即(20+10+5+3.4) g=38.4 g。
1.下列是小明使用天平的几点做法,其中正确的是
A.测量前将天平放在水平台面上
B.调节横梁平衡时,游码可不在零刻度处
C.用手直接加减砝码
D.所测物体质量可以超过天平最大测量值
【参考答案】A
【详细解析】天平使用时,测量前将天平放在水平台面上,游码放在零刻度处,调节平衡螺母让横梁平衡,按照左物右砝的原则放物体和砝码,用镊子增减砝码并拨动游码,让天平再次平衡,所测物体质量等于砝码质量加上游码质量,测量过程中所测物体质量不能超过天平最大测量值(量程)。故选A。
2.学过天平使用的知识后,好奇的小明想用家中的一架旧天平称一个鸡蛋的质量。在调节横梁平衡时,先将游码移至零刻度线处,此时指针偏向分度盘右侧,则应将平衡螺母向__________调节。他发现无论怎样调节平衡螺母,指针总略偏向分度盘右侧,于是他在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行了测量,如图所示。则鸡蛋的质量__________61 g(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【参考答案】左 等于
1.根据生活经验,以下估测最接近实际的是
A.人感觉舒适的环境温度为37 ℃
B.中学生的质量约为500 kg
C.人正常步行的速度约为1.1 m/s
D.中学生的鞋长约为42 cm
【答案】C
【解析】人体正常体温在37 ℃左右,感觉舒适的温度在23 ℃左右,故A不符合实际;成年人的质量在65 kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50 kg左右,故不符合实际;人正常步行的速度在4 km/h=1.1 m/s左右,故C符合实际;中学生的步幅在50 cm左右,鞋子长度大约是步幅的一半,在2 5cm左右,故D不符合实际;故选C。
2.下列说法中不正确的是
A.登月舱从地球到月球,质量变小
B.一杯水结成冰后,体积增大,质量不变
C.玻璃杯打碎后,形状发生了变化,质量不变
D.1 kg的铁与1 kg的棉花质量一样大
【答案】A
【解析】质量是物体的属性,登月舱从地球到月球,质量不变,A错误;一杯水结成冰后,体积增大,质量不变,密度变小,B正确;玻璃杯打碎后,形状发生了变化,质量不变,C正确;1 kg的铁与1 kg的棉花质量一样大,但铁的体积小于棉花体积,D正确。故选A。
3.用调好的托盘天平称物体的质量时,发现指针偏向分度盘中线的右边,这时应该
A.将横梁右端的螺母向左调
B.将横梁右端的螺母向右调
C.减少盘中的砝码
D.向右调节游码
【答案】C
【解析】称量物体质量之前,若天平不平衡应调节两侧的平衡螺母,使天平平衡,在称量物体质量时应通过加减法码,移动游码使天平平衡,故选项A、B不正确;当指针指在分度盘中线的右边时,说明右盘中的砝码的质量较大,应换较小质量的砝码或减少砝码,故选C。
4.要测一根大头针的质量,测量方法正确的是
A.把这根大头针直接放到天平的右盘称量
B.测一根大头针和一个铁块的总质量,然后减去铁块的质量
C.测100根大头针的质量除以100
D.以上三种方法都一样
【答案】C
5.将2.5千克换算成以克为单位的正确过程为
A.2.5 kg=2.5 kg×1 000 g=2 500 g
B.2.5 kg=2.5×1 000=2 500 g
C.2.5 kg=2.5 kg×1 000=2 500 g
D.2.5 kg=2.5×1 000 g=2 500 g
【答案】D
【解析】单位换算是不同单位的“等量代换”。,D正确,故选D。
6.用天平称物体的质量时,向托盘内增加砝码的正确做法应是
A.先加最大的砝码,再加小的
B.先加最小的砝码,再加大的
C.按估计情况先加接近物体质量的大砝码,再加小砝码
D.当指针偏角不大,若没有足够小的砝码时,就将游码向左移
【答案】C
【解析】在预先估计被测物体的质量前提下,向右盘中添加砝码时,应当按“质量由大到小”的顺序,如果加上最小的砝码多,拿掉又少时,应调节游码使天平平衡。简记为“先大后小再游码”。当指针偏角不大,若没有足够小的砝码时,就将游码向右移动。
7.(双选)使用托盘天平测量物体质量的时候,下列情况可能造成测量结果偏大的是
A.测量前,指针稍偏向分度盘的左边
B.测量时,使用已磨损的砝码
C.装有物体的盘上粘有一小块泥(调平时就有,未发现)
D.测量时,向右调动过平衡螺母
【答案】AB
8.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
【答案】B
【解析】A.称量前,应将天平放在水平台上,将标尺上的游码移动到最左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,如果指针在中央刻线的左边,平衡螺母向右调,如果指针在中央刻线右边平衡螺母向左调节,最终使指针指在刻度盘的正中央,中央刻线处;B.被测物体不能超过量程,所以要估计被测物体然后再称量;C.称量时,应该是左边放物体,右边放砝码“俗称左物右码”;D.称量时,向右边移动游码,使右边的变重,左边变轻,相当于向右盘中加入比较小的游码;故选B。
9.托盘天平称量物体的质量。
(1)把天平放在水平台面上,将__________移到横梁标尺左端零点后发现指针指在分度盘的左边(如图甲所示),接下来应向__________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)调节完成后,将物体放在左盘,在右盘中增减砝码,并通过移动游码,再次使天平横梁平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则物体的质量为__________g。
【答案】(1)游码 右 (2)46.2
【解析】(1)在使用天平前调节平衡时,应先将游码移到0刻线处,如果指针偏向哪一侧就把平衡螺母向相反方向的一侧来调,所以应向右调;(2)由图示可知物体的质量为m=20 g+20 g+5 g+1.2 g=46.2 g。
10.小晶同学利用天平测量一枚订书钉的质量:
(1)她把天平放在水平台面上,把游码移到称量标尺左端的“0”刻度线处,发现指针指在分度标尺的右侧,要使横梁平衡,她应将平衡螺母向___________(填“左”或“右”)调;调节横梁平衡后,她把200枚订书钉放置左盘,横梁重新平衡时,右盘中的砝码和游码所对的刻度如图所示,则200枚订书钉的质量是__________g,通过计算可得到一枚订书钉的质量。
(2)她没有用天平直接测量1枚订书钉的质量,是因为____________________。
【答案】(1)左 9.4 (2)一枚订书订的质量太小,托盘天平测量不出其质量
密度
本节知识学习的重点是密度的理解,难点是利用密度公式进行计算、鉴别物质种类。中考命题多以密度的理解、密度的测量和计算为主,题型多以选择题、填空题、计算题为主,难度中等偏上。
一、密度
1.定义
大量实验证明,同种物质的质量与体积的比值是一定的,与物体的质量大小、体积大小没有关系,这个比值反映了物质的一种特性,这种特性在物理学中用密度表示。
在物理学中,把由某种物质组成的物体的质量与其体积的比叫做这种物质的密度,用符号ρ表示。
2.公式
ρ=m/V,其中ρ表示密度,m表示质量,V表示体积。
3.单位
在国际单位制中,密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的,而国际单位制中质量的单位是千克(kg),体积的单位是立方米(m3),所以密度的单位就是“千克/立方米”,读作“千克每立方米”,用符号
“kg/m3”表示。常用单位:g/cm3
单位换算: 1 g/cm3=1x103 kg/m3。换算过程:
二、密度物理意义
1.密度是物质的一种特性
密度是物质的一种特性,它表示“同种物质的质量与体积的比值是一定的”这一 特性。如水的密度是1.0×103 kg/m3,它表示每立方米水的质量是1.0×103 kg 。
同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随物质质量、体积的改变而改变,但是会随着状态和温度的变化而变化。实际上,同种物质组成的实心物体,当质量增大几倍时,其体积也随之增大几倍故质量与体积的比值不变ρ=m/V只是密度的计算公式,认为 “物质的密度与质量成正比,与体积成反比”是错误的。
不同物质密度一般不同。习惯说“铁比棉花重”就是指贴的密度比棉花的密度大,在体积相同的情况下,铁的质量大于棉花的质量。
一个物体的质量不随环境温度变化,但密度却随温度变化,因为由于热胀冷缩,体积会变化。如一瓶水,温度从0 ℃升到4 ℃,体积变小,质量不变,密度要变大,由4 ℃升到100 ℃,体积变大,质量不变,密度变小,故4 ℃的水密度最大。
2.分析密度表得出的规律
①气体的密度比固体和液体的密度小1 000倍左右。
②不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。不随物体的大小、轻重等因素变化。
③同种物质的状态发生变化的时候,它的密度也将发生变化。例如:水凝固成冰。
④不同物质的密度也有相同的情况。例如:冰和蜡;煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质,因为密度虽然是物质的特性,但不是唯一的特性。
⑤对密度,并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。例如:液体水银的密度就大于固体铜、铁、铝等密度。
三、密度公式的理解及应用
1.公式中质量、体积、密度的理解
同种材料,同种物质,ρ不变,m与V成正比;即
质量相同的不同物质,密度ρ与体积成反比,即。
体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比,即。
2.公式的变形
根据密度公式求解,即知道一个物体的质量和体积,就可以求出它的密度,然后和密度表中各种物质的密度进行比较,可以用来鉴别物质的种类。
由定义可以变形为m=ρV,即知道一个物体的体积和该种物质的密度,就可以求出它的质量。
由定义式可以变形为,即知道一个物体的质量和该种物质的密度,就可以求出这个物体的体积。
重难点01密度的理解
对于公式密度ρ=的理解,下列说法中正确的是
A.密度ρ与物体的质量m成正比
B.密度ρ与物体的体积V成反比
C.密度ρ与物体的质量m和体积V都有关
D.密度ρ在数值上等于物体的质量m与体积V的比值
【参考答案】D
【详细解析】密度是物质本身的一种特性,密度的大小与物体的质量和体积的大小无关,故A、B、C错误;密度是单位体积的某种物质的质量,数值上等于质量m与体积V的比值,故D正确,故选D。
【名师点睛】密度是物质的一种特性,它只与物质种类、状态和温度有关,与物体的质量、体积无关。
1.如图为探究甲、乙两种物质质量跟体积的图象。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
【参考答案】C
【详细解析】从图象可知,同种物质的质量与体积成正比,物质不同,图线不重合,说明不同物质的质量与体积的比值不同。在体积相同时,甲物体的质量大于乙物体的质量,由此可以判断甲物质的密度大于乙物质的密度。正确的选择是C。
2.小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是
0 ℃、1标准大气压下部分物质的密度(kg/m3)
水
1.0×103
冰
0.9×103
水银
13.6×103
干松木
0.4×103
酒精
0.8×103
铜
8.9×103
煤油
0.8×103
铝
2.7×103
A.不同物质的密度一定不同
B.固体物质的密度一定比液体物质大
C.同种物质的密度一定相同
D.质量相同的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
【参考答案】D
构成的,但是密度不同,这是因为密度与物质状态有关,故C错;因为铜的密度大于铝块密度,由可知质量相同的实心铜块和铝块,铜的体积小,D对。故选D。
重难点02密度公式的应用
三个相同的杯子中装有部分水,把质量相同的实心铜块、铁块、铝块依次放入甲、乙、丙三个杯子中,水面恰好相平,则原来装水最多的杯子是(ρ铜>ρ铁>ρ铝)
A. 甲杯 B.乙杯 C. 丙杯 D.原来装水一样多
【参考答案】A
【详细解析】根据公式得,质量相同的不同物质,密度小的,体积大,由于ρ铜>ρ铁>ρ铝,所以三个金属块的体积关系为,杯中放入金属块后的总体积,总体积相等,金属体积最小的,就是原来装水最多的,所以装铜块的甲杯原来水最多。故A正确。
1.甲、乙两个物体的密度之比是3:4,体积之比是4:5,则甲乙两物体的质量之比是
A.3:4 B.4:5 C.3:5 D.5:3
【参考答案】C
【详细解析】由得甲乙质量之比为,故选C。
2.分别由甲、乙两种物质组成的不同物体,其质量与体积的关系如图所示.分析图象可知,两种物质的密度之比ρ甲:ρ乙为
A.1:2 B.4:1 C.6:1 D.8:1
【参考答案】D
1.水的密度是__________kg/m3,其物理意义是______________________________。一桶水倒去一半,此时桶中水的质量___________,水的体积___________,密度_______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】1.0×103 每立方米的水质量是1.0×103千克 变小 变小 不变
【解析】水的密度是1.0×103 kg/m3;其物理含义是每立方米的水质量是1.0×103千克,一桶水倒去一半,此时桶中水的质量变小,体积变小,密度不变。
2.一个容器的质量为200 g,装满水时总质量是700 g,装满某种液体时总质量是600 g,这种液体的密度是_______kg/m3。若将容器中的这种液体倒掉一部分,则剩余液体的密度将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】800 不变
【解析】水的质量为m水=m1–m0=700 g–200 g=500 g,因为ρ=m/V,所以容器的体积为V=V水=m水/ρ水=500 g/1 g/cm3=500 cm3;液体的质量为m液=m2–m0=600 g–200 g=400 g,液体的密度为ρ液=m液/V液=400 g/500 cm3=0.8 g/cm3=0.8×103 kg/m3;液体倒掉一部分,质量和体积减小,但物质种类、状态和温度没有变化,所以密度不变。
3.“全碳气凝胶”的密度仅为0.16 kg/m3,用它做成体积为100 m3的实心“人造山峰”,质量只有___________kg;若将它切去一半,剩下部分的密度将_____________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】16 不变
【解析】根据ρ=m/V可得:m=ρV=0.16 kg/m3×100 m3=16 kg;若将它切去一半,根据ρ=m/V可得:体积减半,质量减半,剩下部分的密度不变。
4.我国于2013年12月2号成功发射“嫦娥3号”,嫦娥三号携带“玉兔车”从西昌卫星发射中心发射升空,奔向38万千米外的月球。玉兔车从地球到达月球后,它的质量_________;玉兔车在月球上采集到一块20 cm3的矿石,测得质量为70 g,则矿石的密度是_________kg/m3;嫦娥三号要将收集到的信息传回地球,若用光速传递,从月球上发射到地球收到需时间约是_________s(光速为3×105 km/s,保留2位小数)。
【答案】不变 3.5×103 1.27
5.有关密度的知识,下列说法正确的是
A.根据公式ρ=m/V可以说,物质密度跟物体的质量成正比,跟它的体积成反比
B.密度是物质的属性之一,只要物质种类不变,任何条件下它的密度都不改变
C.由不同物质组成的均匀物体,体积相同时,质量大的物体密度大
D.密度大的均匀物体,它的质量一定大
【答案】C
【解析】A.同种物质的质量与体积之比是定值,即保持不变,A错;B.密度是物质的特性, 与物质的种类和温度有关,B错;C.由不同物质组成的均匀物体,由可知体积相同时,质量大的物体密度大,C对;D.由可知,密度大的均匀物体,如果体积小,它的质量不一定大,D错。故选C。
6.下列单位换算中正确的是
A.3 g/cm3=3×106 m3/103 kg=3×103 g/m3
B.2.5 g/cm3=2.5×10-3 kg/10-6 m3=2.5×103 kg/m3
C.2×103 kg/m3=2×103×1 000 g/cm3=2×106 g/cm3
D.1.5 g/cm3=1.5 g/cm3×1 000=1.5 g/m3
【答案】B
7.医院里有一只氧气瓶,容积是10 dm3,里面装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则瓶内剩余氧气的密度为
A.1 kg/m3 B.2 kg/m3 C.2.2 kg/m3 D.2.5 kg/m3
【答案】B
【解析】由题意获知氧气瓶的容积与氧气的密度,根据密度公式的变形式求出原来瓶中氧气的质量,由于气体能充满整个空间,所以用去一半后,气体体积不变,质量减半,利用密度的公式求出氧气现在的密度。已知V=10 dm3=0.01 m3;ρ1=2.5 kg/m3;根据ρ=m/V得:m1=ρ1V=2.5 kg/m3×0.01 m3=0.025 kg=25 g,用去5g后:m2=25 g–5 g=20 g=0.02 kg所以氧气现在的密度是:ρ=m2/V=0.02 kg/0.01 m3=2 kg/m3,故选B。
8.蓝鲸体长33 m,体重190 t,相当于33头大象或300多头黄牛的体重,它的一条舌头就有4 t.它的力气无比巨大,能曳行588千瓦的机动船,是地球上有史以来曾出现过的最大的动物(提示:鲸能在水中自由地浮沉,表明鲸的密度和水的密度相近),其体积约为
A.2×102 m3 B.2×103 m3
C.2×104 m3 D.2×105 m3
【答案】A
【解析】根据题意知道蓝鲸的质量m=190 t=1.9×105 kg,它的密度和水的密度相近约为1.0×10 kg/m3,由ρ=m/V知道,蓝鲸的体积大约为V=m/ρ=1.9×105 kg/1.0×103 kg/m3=1.9×102 m3,故选A。
9.如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡。则制成甲、乙两种球的物质密度之比为
A.3:4 B.4:3 C.1:2 D.2:1
【答案】D
【解析】天平左右两侧的质量相等,根据公式m=ρV可得,2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+3ρ乙V,整理得ρ甲:ρ乙=2:1,故选D。
10.一包A4型号复印纸共500张,小吴用刻度尺测出这包复印纸的厚度为5 cm,这种复印纸的质量规格是70 g/m2,则该复印纸的密度为
A.70 kg/m3 B.700 kg/m3
C.500 kg/m3 D.1 200 kg/m3
【答案】B
11.(双选)分别由不同物质a、b、c组成的三个实心体,它们的体积和质量的关系如图所示,由图可知下列说法正确的是
A.a物质的密度最大
B.b物质的密度是1.0×103 kg/m3
C.c物质的密度是a的4倍
D.b、c的密度与它们的质量、体积有关
【答案】BC
12.阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是
常温常压下部分物质的密度(kg/m3)
金
19.3×103
水银
13.6×103
钢、铁
7.9×103
纯水
1.0×103
冰(0 ℃)
0.9×103
植物油
0.9×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
【答案】C
【解析】水银的密度比冰大,A是错误的;体积相同的植物油和酒精,酒精的质量小,B是错误的;水与冰的密度不同,故同种物质在不同状态下,其密度一般不同,是正确的;冰与植物油的密度相同,D是错误的。故本题正确选项是C。
13.泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料,可作为防弹服的内芯,孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比。已知钢的密度为,一块质量为0.79 kg,边长为1 dm的正方体泡沫钢,孔隙度是
A.1% B.10% C.90% D.99%
【答案】C
【解析】由得正方体泡沫钢中钢的体积:
正方体泡沫钢的体积:V=(1 dm)3=1 000 cm3,泡沫钢中所有气孔的体积:V孔=V–V钢=1 000 cm3–100 cm3=900 cm3,孔隙度为:。故选C。
14.小文骑自行车上学,表格中是他的自行车的一些数据,根据条件计算:碳纤维车架的密度是多大?
车架材料
碳纤维
车架体积/m3
2.5×10﹣3
车架质量/kg
4.5
整车质量/kg
10
【答案】1.8×103kg/m3
【解析】碳纤维车架的密度:=1.8×103 kg/m3。
测量物质的密度
本节课重点学习利用天平和量筒测量固体和液体的密度,其中密度的测量和实验误差分析是难点,也是中考考查的重点内容,题型以选择题、填空题、实验探究题为主。
一、量筒的使用
1.用途
量筒和量杯是用来测量液体体积的工具,也可以利用测排开液体体积的方法间接测量固体的体积。
2.构造
a.量筒上下粗细相同,量筒上的刻度均匀。
b.量杯上粗下细,量杯上的刻度线分布不均匀,下疏上密,
c.量筒和量杯怀的刻度是以mL为单位的。体积单位及换算有:1mL=1cm3=10-3 m3 ;1L=1dm3=103cm3
3.使用
a.观察量程:使用前,应观察量筒和量杯的量程,即次最多能测量的液体的体积,通常标在量筒和量杯的上端观,如100mL、200mL等(量筒和量杯的最大刻度值线并不在量筒和量杯的最上端,这是为了防止液体溢出)。
b.认清分度值:量筒和量杯的壁上都有刻度,相邻两条刻度线之间的距离为分度值,表示量筒或量杯的精确认清分度值程度,,使用前.要认真观察分度值,便于准确地读出测量值。量筒的分度值各不相同,分度值越小,测量结果越精确,但分度值并不是越小越好,要根据测量精度的要求和被测物体的体积等合理选择。
c.放置: 量筒和量杯一定要放置在水平面上,再将被测液体倒入其中
d.读数:观察量筒和量杯里液面达到的刻度线时,视线要与液面相平。.若液面为凹形。则视线应与凹液面的底部相平;;若液面为凸形,则视线应与凸波面的顶部相平,视线不能“俯视”,也不能“仰视”,只能“平视”读数 ,如图所示B为正确读数方式
4.用“排水法”测量形状不规则固体的体积
对于能够在水中下沉的固体而言,可先在量筒中装入适量的水,记下其体积V1;再把被测固体慢慢放入水中使其完全浸入,记下此时的体积V2,那么被测固体的体积V=V2 -Vi。
对于在水中不能下沉的固体,常用针将固体压入水中,或者在固体下方用细线绑一重物使物体完全浸入水中,再用类似于上段的步骤即可测量出固体的体积。
这种测量形状不规则固体的体积的方法通常叫做“排水法”,实质上是等效替代法,即某固体的体积与该固体放入水中后所排开水的体积是相等的。
5.量筒使用注意事项
a.读数过程中,量简和量杯仍然放在水平台上,切勿用手拿起读数。
b.用“排水法”测固体体积时,被测固体不能溶于水,也不能吸水,如测量焦炭的体积时要先涂上蜡,以防吸水,被测固体要浸没在水中。
c.将容器中装满的液体倒入量筒时,由于容器的内壁上会有液体残留,不会全部倒入量简里,所以测量出的液体的体积小于液体的实际体积,即测出的容器的容积小于其实际容积。
二、测量固体密度
1.测量形状规则的固体的密度.
用天平测出物体的质量,用刻度尺测出长、宽、高,算出体积,根据密度公式求出物体的密度。
2.用天平和量筒测量形状不规则固体的密度
(1)实验原理:
(2)实验器材:天平、量筒、水、细线、烧杯、小石块。
(3)实验步骤:
①用天平称出石块的质量m;
②向量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1;
③用细线系住石块,把石块没入量筒里的水中,记下石块和水的总体积V2;
④计算石块的密度:。
三、测量液体密度
1.实验原理:
2.实验器材:天平、量筒、烧杯、盐水。
3.实验步骤:
①往玻璃杯中倒入适量的盐水,用天平称出玻璃杯和盐水的总质量m1;
②把杯中的一部分盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积V;
③用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m2;
④计算盐水的密度:。
四、测量注意事项
(1)测量物质密度采用的是间接测量法。
(2)在测量固体物质密度时,一定要先测量质量后测量体积。如果先测量体积,那么在测量质量时,固体会因为沾有水导致测量质量不准确(沾有水的固体也不能直接放在托盘上)。
(3)测量固体物质密度时,先在量筒中放适量的水。这里的“适量”是指所放的水不能太多,固体放入时总体积不能超过量程;水也不能太少,要能使固体完全浸没。
(4)对于密度小于水的固体物质,需要采用“针压法”或“悬坠法”测出其体积。
(5)在测量液体的密度时,不要把原来装有液体的容器倒空后当成空容器来称量质量,因为此时容器内壁的液体会有残留,会导致结果有偏差。
重难点01测量物质的密度
小盘同学用天平、量筒、水和细线测量铝块的密度。
(1)实验步骤如下:①将天平放在___________桌面上,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向___________调,使横梁平衡;
②用调好的天平测量铝块的质量,天平平衡时,右盘砝码及游码位置如图乙所示,则铝块的质量m=___________g;
③将适量的水倒入量筒中,记下此时液面对应的示数(如图丙所示);
④用细线系好铝块,并浸没在量筒的水中,记下此时液面对应的示数(如图丁所示);
⑤整理器材。
(2)从丙、丁可知:铝块的体积V=___________cm3,则铝块的密度ρ=___________kg/m3;
(3)如果实验步骤顺序改为③④①②⑤,将会导致测出的铝块密度比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”)。
【参考答案】(1)①水平 右 ②54 (2)20 cm3 2.7×103 (3)偏大
【详细解析】(1)①天平的使用规则是:天平测量前应放到水平桌面上,将游码拨到零刻度线,调节两端螺母使横梁平衡,左偏右调,右偏左调,左右一样,天平平衡;
由图可知,发现横梁指针向左偏,此时应将平衡螺母向右调;
②铝块质量:m=50 g+4 g=54 g;
(2)铝块的体积:V=V2–V1=40 mL–20 mL=20 mL=20 cm3;
铝块的密度:ρ=;
(3)如果实验步骤顺序改为③④①②⑤,即:先测量铝块的体积,再测量质量,这样铝块表面沾有水,导致铝块的质量会偏大,体积没变,由ρ=可知测出的铝块密度比真实值偏大。
【名师点睛】固体密度的测量关键是测出物体的质量和体积,物体的质量可用天平直接测得;若物体的形状规则,可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若形状不规则利用量筒或量杯“排水法”来测得,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积。
1.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39.4 g
B.金属块的体积为5 L
C.金属块的密度为7.8×103 kg/m3
D.金属块的密度为7.88 g/cm3
【参考答案】C
2.小亮做“测量襄阳某品牌酒密度”的实验。
(1)进行了如图所示的四项操作:
A.用天平测出空烧杯的质量;
B、将酒倒入烧杯中,用天平测出烧杯和酒的总质量;
C、将烧杯中酒的一部分倒入量筒,测出这部分酒的体积;
D、用天平测出烧杯和剩余酒的质量。
以上操作步骤中有一步是多余的,多余的一步是___________(填序号)。
(2)由图可知待测酒的体积是___________cm3,密度是___________kg/m3。
【参考答案】(1)A (2)40 0.92×103
【详细解析】(1)实验中只要能测出倒出酱油的质量和体积,再根据密度公式就可以求出酱油的密度,所以测量空烧杯的质量是多余的,即步骤A是多余的;
(2)由B图可知,烧杯和酱油的总质量为m1=50 g+20 g+10 g+1.8 g=81.8 g,由D图可知,烧杯和剩余酱油的总质量为m2=20 g+20 g+5 g=45 g,倒出酱油的质量为m=m1–m2═81.8 g–45 g=36.8 g,由C图可知,倒出酱油的体积为V=40 cm3,=0.92 g/cm3=0.92×103 kg/m3。
1.小强的奶奶有一只玉镯,他通过网络了解到:密度是玉器品质的重要参数,通过实验他测出了玉镯的密度。用调节好的天平测出玉镯的质量,当天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图,玉镯的质量是___________。用量杯测得玉镯的体积是20 cm3,则玉镯的密度为___________kg/m3。
【答案】60.4 g 3.02×103
2.为了测量一小石块的密度,小明用天平测量小石块的质量,平衡时右盘所加砝码及游码的位置如图甲所示;图乙是小石块放入量筒前后的液面情况,由测量可得小石块质量为___________g,小石块的体积为___________mL,所测小石块的密度为___________kg/m3。
【答案】26.6 10 2.66×103
【解析】由图可知,小石块的质量为:m=20 g+5 g+1.6 g=26.6 g;小石块的体积为:V=40 mL﹣30mL=10 mL=10 cm3;则小石块的密度为:=2.66 g/cm3=2.66×103 kg/m3。
3.因矿石较大,放不进量筒,因此小芳利用一只烧杯,按图所示方法来测量矿石的体积。图中所用量筒的最大测量值(量程)是_________mL,它的分度值是________mL;C图中量筒剩余水的体积是__________mL,矿石的体积是______________cm3(1 mL=1 cm3)。
【答案】200 10 130 70
4.小明在学校运动会上获得一块奖牌,他想知道这块奖牌是否是由纯铜制成的,于是他用天平和量筒测出该奖牌的质量和体积分别为14 g和2 cm3,并算出它的密度为____________g/cm3。小明通过查密度表知道,铜的密度为8.9×103 kg/m3,由此他判断该奖牌___________(填“是”或“不是”)由纯铜制成的。
【答案】7 不是
【解析】根据密度公式可得,奖牌的密度。通过查密度表知道,铜的密度为8.9×103 kg/m3,大于奖牌的密度,所以该奖牌不是由纯铜制成的。
5.现有“100 mL”“200 mL”和“500 mL”的量筒各一个,分度值分别是“1 mL”“1 mL”和“2 mL”,若要求一次量出100 g酒精的体积,且准确程度较高,则应该用
A.“100 mL”的量筒
B.“200 mL”的量筒
C.“500 mL”的量筒
D.任何一个都行
【答案】B
【解析】由可得,100 g酒精的体积,即100 g酒精的体积为125 mL,所以要求用量筒一次量出100 g酒精的体积,且准确程度较高,则应选择量程大于125 mL的量筒,且分度值越小越准确,因此应该用“200 mL”的量筒,故选B。
6.学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目.
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
【答案】C
7.用天平和量筒测铁块密度,若要使误差较小,应该
A.先测铁块体积再测质量
B.先测铁块质量再测体积
C.先测量筒中水的体积和铁块体积
D.先测量筒中水的质量
【答案】B
【解析】在本实验中,如果先测铁块体积,取出铁块后上面一定会带一部分水,则再测铁块质量时,由于带有一部分水,所测出的质量会偏大,所以应先测质量后测体积较为妥当,故选B。
8.小杜同学在江边捡到了一块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。
(1)他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1;
③根据密度的公式,算出鹅卵石的密度ρ;
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2。
他应采用正确的实验步骤顺序为____________________(选填下列选项前的字母)。
A.①②④③ B.①②③④
C.②③④① D.②③①④
(2)如图甲所示,小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是_________________________。
(3)小杜纠正错误后,重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量,当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示,鹅卵石的质量为__________g;由图丙和丁可知鹅卵石的体积是___________cm3,计算鹅卵石的密度为________g/cm3。
(4)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹面的底部相平,若小杜在图丙中读数正确,在图丁中读数时视线仰视,所测得鹅卵石的密度将___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)A (2)调平时游码没有归零 (3)27 10 2.7 (4)偏大
(4)量筒读数,视线应与液体凹面的底部相平;若图丁读数时视线仰视,读数比实际偏小,则测得鹅卵石的体积偏小;根据ρ可知,m不变,V偏小,则所测得鹅卵石的密度将偏大。
9.小亮测试某种液体的密度:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将____________移至标尺左端零刻度处,并调节天平平衡。
(2)图甲是他测量空瓶质量时的情景,错误的是__________。纠正错误后,测得空瓶质量是20 g。
(3)用瓶子装满液体,用天平测得瓶和液体的总质量如图乙所示,是___________g,已知瓶子的容积是40 mL,则该液体的密度是____________g/cm3。
【答案】(1)游码 (2)被测物体放在右盘,砝码放在左盘 (3)53.2 0.83
10.小明家在用大理石装修房子,他想知道大理石密度的大小,就利用托盘天平和量筒对一小块大理石进行测量。
(1)小明同学在为测量大理石的密度,先把天平放在水平桌面上,然后将游码移至标尺的零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,小明应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2)再用量筒和水测出了大理石的体积如图(c)所示,则该大理石的体积是_________cm3。
(3)然后从量筒中取出大理石,用已调平衡的托盘天平测量质量,实验中应将大理石放在天平的_______(选填“右”或“左”)盘内。天平再次平衡后,盘内砝码情况及游码位置如图(b)所示,则该大理石的质量为________g,由此可算出大理石的密度为___________kg/m3。
(4)请你以此判断,用小明的测量方法测得的密度值与它的真实值相比_________(选填“偏大”“偏小”或“一样大”)。
(5)对比“探究物质质量与体积关系”和“测定物质密度”两个实验,它们的不同之处是_______(选填“实验仪器”、“实验目的”或“测量的物理量”)不同。
【答案】(1)平衡螺母 (2)21.2 (3)1.06×103 (4)b.将小烧杯中的水倒入量筒中 偏大 向量筒中倒水时,会有少水附着在烧杯壁上,因此测量的鲜杏的体积偏小
密度与社会生活
本节知识是中考的热点,考查的内容有利用密度知识鉴别物质、利用密度公式及其变形公式来物质的质量、体积和密度,而水在密度测量中的特殊作用是考查的重点,本节知识常与浮力、压强于力学知识综合出现,题型以选择题、实验与探究题和计算题等为主,有一定的难度。
一、密度与温度
1.热胀冷缩
物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩。这是由于物体内的粒子运动会随温度改变,当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。热胀冷缩是物质的基本属性之一。
由于物体质量不随温度的变化而变化,所以当温度升高,体积变大时,物体密度会变小;同样温度降低时,密度增大。
一般来说,气体热胀冷缩最显著,液体其次,固体最不显著,受温度的影响就更容易一些。
2.热胀冷缩的实例与应用
有时候夏天路面会向上拱起,就是路面膨胀,所以水泥混凝土路面和铁轨每隔一段距离都有空隙留着,就是为了防止热胀冷缩损坏地面和铁轨。
买来的罐头很难打开,是因为工厂生产时放进去的是热的,气体膨胀,冷却后里面气体体积减小所以难打开,而微热罐头就很容易打开了。
温度计可以准确的判断和测量温度,它就是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。
夏天,电工在架设电线时,如果把线绷得太紧,那么到冬天,电线受冷缩短时就会断裂。所以一般夏天架设电线时电线都要略有下垂。
3.水的密度与温度
在一般情况下,当物体的温度升高时,物体的体积膨胀、密度减小,也就是通常所讲的“热胀冷缩”现象。
然而水在由0℃温度升高时,出现了一种特殊的现象。人们通过实验得到了如图所示的ρ-t曲线,即水的密度随温度变化的曲线。由图可见,在温度由0℃上升到4℃的过程中,水的密度逐渐加大;温度由4℃继续上升的合过程中,水的密度逐渐减小;水在4℃时的密度最大。水在0℃至4℃的范围内,呈现出“冷胀热缩”的现象,称为反常膨胀。水的反常膨胀现象与水分子结构有关。
当冬天水面结冰的情况下,冰水结合面温度为0℃,而较深处的水能达到4℃,这也是由于水的密度在4℃时最大,沉在底部。
二、密度的应用
1.鉴别物质
鉴别物质时,用天平测出物体的质量,测出体积,根据密度公式求出物体的密度。再与密度表进行对照,并结合一些其他信息,便可判断出该物质是什么物质。
如测出某金属的密度是8.9×103kg/ m3查密度表可知该金属可能是铜。
2.计算物体的质量
对于不便于直接测量质量的物体,只要知道这个物体是由什么物质组成的,就可以通过查密度表得到这种物质的密度,再想办法测出它的体积,最后根据公式m=ρV,就可以算出物体的质量。
如求一块长方体大物体,只要知道这个物体是大理石,大理石的密度可查表获得,大理石的长、宽、高密度可以用刻度尺测量,再算出体积,最后用公式m=ρV算出大理石的质量
3.计算物体的体积
对于不便于直接测量体积的物体,只要知道这个物体是由什么物质组成的,就可通过查密度表得到这种物质的密度,再想办法测出它的质量,最后根据公式V=m/ρ,就能算出它的体积。
如求铁制螺钉的体积,可以用天平测出螺钉的质量,铁的密度可查表获得,再根据公式V=m/ρ便可算出螺钉的体积
4判断物体是否是实心或空心
(1)求出物体的平均密度,如果与物质实际密度相等,则物体是实心的;如果小于物质的实际密度,则物体是空心的。
(2)设物体是实心的,体积为V,则质量m'=ρV,若m'=m,则物体是实心的;若m'>m,则物体是空心的。
(3)设物体是实心的,质量为m,则体积V' =m/ρ,若V'=V,则物体是实心的;若V'重难点01密度的综合应用
为了判断一个小铁球是不是空心的,小明同学用天平、量筒和水测得如下数据:
铁球的质量m/g
量筒内水的体积V水/mL
量筒内水和铁球的总体积V总/mL
790
200
350
(1)通过计算判断该小铁球是空心的还是实心的?
(2)若小铁球是空心的,则空心部分的体积为多大?
(3)若在小铁球的空心部分注满水,则整个铁球的总质量是多少?(ρ铁=7.9×103 kg/m3)
【参考答案】(1)球是空心的 (2)50 cm3 (3)840 g
【详细解析】(1)球的体积V=350 cm3–200 cm3=150 cm3,
球的平均密度ρ=m球/V球=790 g/150cm3=5.3 g/cm3,小于铁的密度,所以是空心的。(还可以比较质量和体积)
(2)铁球中铁的体积V=m球/ρ铁=790 g/7.9g/cm3=100cm3,
则空心部分的体积V空=(150–100)cm3=50 cm3
(3)小铁球的空心部分注满水,水的质量m水=ρ水V空=1 g/cm3×50cm3=50g,
则整个铁球的总质量是M=(790+50) g=840 g。
【名师点睛】判断物体是实心还是空心,方法很多,但实际上都是根据密度的定义,比较实际物体与实心物体的质量、密度或体积之间是否存在差异,如果存在差异,则实际物体是空心。通常我们选择比较体积更合适,因为大部分题中都要求求出空心的体积。
1.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是
A.1 kg冰与1 kg水的密度相等
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造
D.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大
【参考答案】B
【详细解析】1 kg冰与1 kg水质量相同,冰的体积大,由可知冰密度小,故选项A不正确;乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,体积变小,由可知球内气体密度变大故选项B正确;比赛用自行车若采用强度高、密度大的材料制造,由可知体积相同时,质量越大,故选项C不正确;节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气小,故选项D不正确。故选B。
2.(双选)现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的两种液体,质量均为m0,某工厂要用它们按体积比1:1的比例配制一种混合液(设混合前后总体积不变),且使所得混合液的质量最大。则
A.这种混合液的密度为
B.这种混合液的密度为
C.按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为(1–)m0
D.按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为(–1)m0
【参考答案】BC
【详细解析】因为要用它们按体积比1:1的比例配制一种混合液,所以,设液体的体积为V,则混合液体的体积为2V,两种液体的质量分别为m1=ρ1V,m2=ρ2V,则混合液体的质量为m=m1+m2=ρ1V+ρ2V,所以混合液体的密度为ρ=(ρ1V+ρ2V)/2V=ρ1+ρ2/2,故A错误、B正确;因为ρ=m/V,ρ1<ρ2,m0一定,所以由ρ=m/V得,V=m/ρ,故V1>V2,使混合液质量最大,即V2全取,V1有剩余,则m剩=m0–ρ1V2=m0–ρ1m0/ρ2=(1–ρ1/ρ2)m0,故C正确、D错误,故选BC。
1.一个钢瓶内装有密度为6 kg/m3的氧气,某次抢救用去了2/3,钢瓶内剩余氧气的密度为________kg/m3;一瓶食用油密度为0.8×103 kg/m3,用掉了质量的1/3,剩余食用油的密度为__________kg/m3。
【答案】2 0.8×103
【解析】设原来氧气的质量是m体积是V,用去了后,钢瓶内剩余氧气的质量为m,而氧气的体积不变,所以剩余氧气的密度为原来的三分之一即2 kg/m3;食用油的密度是0.8×103 kg/m3,用掉了质量的以后,质量、体积都减小,密度不变,剩余食用油的密度还是0.8×103 kg/m3。
2.已知ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ冰=0.9×103 kg/m3,体积为1 m3的水全部凝固成冰后,冰的质量为___________kg,水凝固成冰后体积_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。事实表明,0~4 ℃的水“热缩冷涨”,高于4 ℃的水“热涨冷缩”,由此可知4 ℃水的____________最大。
【答案】1000 变大 密度
3.“谷风”和“山风”在山区地区经常出现。白天,因山坡上的空气强烈增温,导致空气密度________(选填“增大”“减小”或“不变”),暖空气沿山坡________(选填“上升”或“下滑”),形成谷风。夜间因山坡空气迅速冷却,密度_______(选填“增大”“减小”或“不变”),因而沿山坡_______(选填“上升”或“下滑”),流入谷地,形成山风。
【答案】减小 上升 增大 下滑
【解析】因山坡上的空气强烈增温,导致空气密度减小,暖空气沿山坡上升,形成谷风。夜间因山坡空气迅速冷却,密度增大,因而沿山坡下滑,流入谷地,形成山风。
4.近年,城市街头出现了共享单车OFO的身影,若该单车一只轮胎容积为2 000 cm3,充气前,轮胎内气体的密度为1.42 kg/m3,若又向这只轮胎中充入1 g的空气(不计轮胎体积的变化),则这时这只轮胎内气体的密度为______g/cm3,合__________kg/m3。
【答案】1.92×10-3 1.92
【解析】原来轮胎内空气的质量
,
又向这只轮胎中充入1 g的空气,则空气的质量为m=m0+1 g=2.84 g+1 g=3.84 g,
不计轮胎体积的变化,则这只轮胎内气体的密度为
。
5.由同种材料制成的A、B两个金属球,其中有一个是空心的,它们的质量分别为128 g、72 g,体积分别为16 cm3、12 cm3,则下列说法正确的是
A.A是空心球,B是实心球
B.实心球的密度是6 g/cm3
C.空心球的密度是8 g/cm3
D.空心球的空心部分体积为3 cm3
【答案】D
6.用质量相同的铅、铜、铁、铝制成同体积的四个球(ρ铅>ρ铜>ρ铁>ρ铝),下列说法中正确的是
A.铅球一定是实心的
B.铜球一定是空心的
C.四球都是空心的
D.四球都是实心的
【答案】B
【解析】因为m铅=m铜=m铁=m铝,ρ铅>ρ铜>ρ铁>ρ铝,所以,根据V=m/ρ可知:如果质量相同,那么密度越大的,体积V越小,即V铅′7.(双选)小英去小店买米酒和酱油,店主用竹筒状的容器来量取,如图所示,但量取相同质量的米酒和酱油所用的容器是不一样的,下面说法正确的是
A.图乙系列是量取酱油的容器系列
B.质量相同的米酒的体积大于酱油的体积
C.米酒的密度小于酱油密度
D.米酒的密度大于酱油密度
【答案】BC
8.如图是标准大气压下,质量为1 g的某液体的体积—温度图,以下说法正确的是
A.4 ℃时,液体密度最小
B.温度升高,液体密度不变
C.1 ℃时液体的体积比5 ℃时的大
D.由1 ℃升高到8 ℃,液体体积一直变大
【答案】C
【解析】A.4 ℃时,液体的体积最小,在质量一定时,密度最大,A错误;B.温度升高,液体的体积增大,液体密度减小,B错误;C.从图象看出1 ℃时液体的体积比5 ℃时的大,C正确;D.由1 ℃升高到8 ℃,液体体积先减小后增大,不是一直变大,D错误。故选C。
9.(双选)入春以来气候干燥,龙东地区多处发生火灾。如若被困火灾现场,建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场,这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比
A.温度较低,大量聚集在房间下方
B.密度较大,大量聚集在房间下方
C.温度较高,大量聚集在房间上方
D.密度较小,大量聚集在房间上方
【答案】CD
10.某学习小组在探究同种物质的质量与体积的关系时,选用了体积为10 cm3、20 cm3、30 cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。
(1)调节天平平衡后,小明用天平测量铝块1(体积为10 cm3)的质量,如图甲。这一操作中的错误是____________________________。改正错误后,他正确操作,平衡时右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙。请将此铝块的质量填写在下表空白处。他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了下表格的记录。
铝块
m/g
V/cm3
1
__________
10
2
54
20
3
84
30
(2)小组在进行数据分析时,发现铝块3的数据与铝块1和铝块2反映的规律不相符,为了得到同种物质的质量与体积的比值相同的结论,他们将铝块3的质量数据改为81,并用描点法画出铝块的m–V图象,请你在上面的方格纸中建立坐标系完成他们的图象。
(3)请你对他们更改数据的做法进行评价________________________。如果是你,对这种情况采用的做法应该是________________________。
【答案】(1)用手拿砝码 27 (2)如下图所示 (3)没有实事求是的科学态度,做法不正确 分析原因,重新实验
11.小明测量南京雨花石的密度,进行了如下实验:
(1)将天平放在___________桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,应将天平的平衡螺母向________端调,使横梁平衡;
(2)如图乙所示,雨花石的质量为__________g;
(3)将雨花石放入盛有50 mL水的量筒中,静止时液面情况如图丙所示,则雨花石的密度是___________kg/m3;
(4)小明根据所测数据,在图丁上描出一个对应的点A,接着他又换用另一石块重复了上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若ρA、ρB分别代表雨花石和另一石块的密度,则ρA___________ρB(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)水平 左 (2)31.4 (3)3.14×103 (4)<
【解析】(1)由图可知指针偏向分度盘的右侧,此时应该将右边的平衡螺母向左移动,直到指针指在分度盘的中央;
(2)从乙图读出雨花石的质量:m=20 g+10 g+1.4 g=31.4 g;
(3)从丙图读出石块的体积:V=60 cm3–50 cm3=10 cm3,
石块的密度:。
(4)同种物质的质量与体积的比值为一个定值,即质量与体积的图象为一条过原点的直线,根据A、B两个点分别作出图象,如图:
由图可知,当体积相同时,B的质量大于A的质量,故ρA<ρB。
12.如图所示,一个容积V0=450 cm3、质量m0=0.5 kg的瓶子里装有很少的水。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m1=0.2 kg的水。求:(水的密度ρ1=1.0×103 kg/m3,石块密度ρ2=2.6×103 kg/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。
【答案】(1)200 cm3 (2)250 cm3 (3)1.35 kg
13.口子酒以其“无色透明,芳香浓郁,入口柔绵,清澈甘爽,余香甘甜”的独特风格,被誉为酒中珍品,文人以“隔壁千家醉,开坛十里香”来赞美口子酒。有一种46°五年口子窖,它的包装盒上标明容量为400 mL(ρ酒=0.9×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3),则它所装酒的质量为多少?如果用此瓶装满水,则总质量比装满酒时多多少?
【答案】27.0.36 kg 0.04 kg
【解析】(1)酒的质量m酒ρ酒V0.9×103 kg/m3×400×10?6 m30.36 kg,
(2)酒瓶装满水时,水的质量m水ρ水V1.0×103 kg/m3×400×10?6 m30.4 kg,
总质量差为Δmm水?m酒0.4 kg?0.36 kg0.04 kg。
14.判断一个铝球是否是实心的,他们对铝球进行了测量,实验数据如下:(ρ铝=2.7×103kg/m3)
铝球的质量m/g
水的体积V1/mL
水和铝球的总体积V2/mL
27
50.0
65.0
求:(1)该铝球是空心还是实心的?
(2)若铝球是空心的,空心部分的体积多大?
(3)若在空心部分注满水,水的质量是多大?
【答案】(1)空心的 (2)5 cm3 (3)5 g