密度的应用及相关计算(比例、图像相关等)
1.甲、乙两只实心球,甲的体积是乙体积的一半,乙的质量是甲质量3倍,则甲、乙两球密度之比为( B )
A.3∶2 B.2∶3 C.6∶1 D.6∶1
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( C )
A.3∶4 B.4∶3 C.2∶1 D.1∶2
3.用密度为2.7×103 kg/m3的铝制成的甲、乙、丙三个不同的正方体,要求他们的边长分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m。制成后经质量检验员称得它们的实际质量分别是3 kg、21.6 kg、54 kg,质量检验员指出:有两个不合格,其中一个掺进了杂质为废品,另一个混进了空气是次品。则这三个正方体( B )
A.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
B.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.以上结论都不对
4.小研同学在探究物质密度时,对四种固体的密度与体积的关系作出的图象如图所示,根据图象可知下列说法中正确的是( D )
A.ρ1=ρ2=ρ3=ρ4
B.ρ4>ρ3>ρ2>ρ1
C.体积相同时固体4的质量最大
D.体积相同时固体1的质量最大
5. 小华同学在探究甲、乙两种物质的质量跟体积的关系时,做出了如图所示的图象,关于它们密度的说法正确的是( A )
A.ρ 甲>ρ乙 B.ρ甲=ρ乙
C.ρ甲<ρ乙 D.条件不足,无法判断
6. 分别由不同物质a、b、c制成的三个实心体,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( B )
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的两倍
D.b、c的密度与它们的质量、体积有关
7.(1)甲、乙两个实心球体积之比是4∶3,密度之比是1∶2,则其质量之比是__2∶3__。
(2)甲、乙两个实心球体积之比是1∶3,质量之比是4∶9,则其密度之比是__4∶3__。
(3)甲、乙两个实心球密度之比是2∶3,质量之比是10∶9,则其体积之比是__5∶3__。
(4)一定体积的水完全结成冰后,原来的水与冰的体积之比是_9∶10。(冰的密度是0.9×103千克/米3)
8.(1)右图表示A、B、C三种物质的质量与体积的关系,由图可知A、B、C三者的密度关系为 ρC>ρB>ρA,且ρA<ρ水。
(2)三个同样的瓶子里分别装有体积相等的水、盐水和酒精,则__盐水__质量最大,__酒精__质量最小。
9.一只空瓶质量是50 g,装满水后总质量是1.3 kg,装满某种液体后总质量为1.05 kg,求这种液体的密度。
【答案】 m水=m水+瓶-m瓶=1300 g-50 g=1250 g,
m液=m液+瓶-m瓶=1050 g-50 g=1000 g。
V水===1250 cm3,
因为V容=V水=V液,故ρ液===0.8 g/cm3=0.8×103 kg/m3。
10、一个空瓶的质量是0.1千克,装满水后称得总质量是0.4千克。用些瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量为0.8千克,若在装金属颗粒的瓶中再装满水总质量为0.9千克.求:
(1) 瓶的容积; (2) 金属的质量; (3) 金属的密度
【答案】0.3×10-3m3 0.7kg 3.5×103kg/m3
11.“五一”期间,征征和妈妈到无锡旅游,买了一只宜兴茶壶,如图所示。她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的,很想知道这种材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为45.6克,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量是15.2克。
(1)请你帮征征算出这种材料的密度是多少?
(2)若测得整个空茶壶的质量为165克,则该茶壶所用材料的体积为多大?
解:(1)溢出水体积即为壶盖体积 即V盖=V水===15.2厘米3 这种材料的密度ρ===3克/厘米3=3×103千克/米3 (2)该茶壶所用材料的体积为V壶===55厘米3
12.如图,两个完全相同的圆柱形容器A和B放在水平桌面上,容器的底面积为2×10-2米2,容器内水的深度为0.2米,且两容器中水和酒精的质量相等。(ρ酒精=0.8×103千克/米3,ρ铁=7.9×103千克/米3,ρ铝=2.7×103千克/米3)
(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5400克铝块浸没在水中,质量未知的铁块浸没在酒精中后,发现两个容器中的液面一样高,且液体均没有溢出,求铁块的质量。
【答案】(1)容器中水的体积V水=Sh水=2×10-2米2×0.2米=4×10-3米3,由ρ=可得,A容器中水的质量m水=ρ水V水=1.0×103千克/米3×4×10-3米3=4千克。
(2)B容器中酒精的质量m酒精=m水=4千克,则酒精的体积V酒精===5×10-3米3。
(3)5400克铝块的体积V铝===2×10-3米3,发现两个容器中的液面一样高,即V铁+V酒精=V铝+V水,可得V铁=V铝+V水-V酒精=2×10-3米3+4×10-3米3-5×10-3米3=1×10-3米3,铁块的质量m铁=ρ铁V铁=7.9×103千克/米3×1×10-3米3=7.9千克。
13.如图是探究甲、乙两种物质质量跟体积关系的图象。
(1)根据图象计算出甲物质的密度。
(2)若甲物质的体积为100 cm3,根据图象计算出它的质量。
(3)若20 g乙物质做成的瓶子装满水后总质量为50 g,请计算出瓶子的容积。
【答案】 (1)根据图象可知当甲物质的V=50 cm3时,m=50 g,则密度ρ甲===1 g/cm3。
(2)由ρ=,m=ρ甲V′=1 g/cm3×100 cm3=100 g。
(3)装满水时水的质量m水=m-m瓶=50 g-20 g=30 g,V水==30 cm3,则瓶子的容积V=V水=30 cm3。
14、如图是我国设计的北京2008年奥运会奖牌,奖牌正面为国际奥委会统一规定的图案,奖牌背面镶嵌着取自中国的玉石,形象诠释了中华民族自古以来以“玉”比“德”的价值观,是中华文明与奥林匹克精神的一次“中西合璧”。奖牌分为金牌、银牌和铜牌。其中金牌由纯银、玉石、纯金组成,金牌的总体积约为23 cm3,镶嵌玉石的体积约为5.4cm?3,纯金的质量约为6g。(已知:ρ玉=3.0g/cm3,ρ金=19.3g/cm3,ρ银=10.5 g/cm3)。请问:
(1)一枚金牌约需要玉石多少克?
(2)一枚金牌除了玉石和纯金外,还需纯银约多少克? (计算结果保留一位小数)
【答案】(1)金牌需要玉石的质量:m=ρV=3.0g/cm3×5.4?cm3?=16.2g??????
(2)金牌中纯金的体积:V=m/ρ=6g/19.3g/cm3=0.3cm3??????????????????????
?? 金牌中纯银的体积:V=23cm3 ?-0.3cm3-5.4cm3 ?=17.3cm3??????????????????
?? 金牌中纯银的质量:m=ρV =10.5g/cm3×17.3cm3?=181.7g?
15、配戴近视或远视眼镜我国约有4亿多人需配戴近视或远视眼镜.组成眼镜的主要材料的部分技术指标如下表:
(1)若要你选择,你会选择什么样的镜片?试说出你选择的结果及理由.
(2)若你所选择的镜片每块体积为4×10-6m3,试求出该副眼镜的镜片质量.
(3)若所用的是一副铜合金镜架,其质量为2×10-2kg,.以钛合金代替铜合金,这副镜架的质量是多少?
16.日常生活中,小妍和小洁观察到如下现象:
①一杯水和半杯水的质量不同:②同样的眼镜架,铜合金和钛合金的质量不同;③一块橡皮比半块橡皮的质量大;④同样大小的铁盆比塑料盆的质量大。
依据上述现象,他们提出了物体质量与哪些因素有关的猜想,并展开如下探究:
(1)根据现象①和③可以提出猜想一:物体的质量可能跟物体的__体积__有关。
(2)根据现象__②和④__,他们可以提出猜想二:物体的质量可能与物质的种类有关。
(3)小洁为了验证上述猜想,在调好的天平左右两盘,分别放上实心铁块、铝块和铜块,实验操作和现象如图所示。
根据图(d)、(e)的实验操作和现象,可以验证物体的质量与__物体的体积__有关是正确的。
(4)小妍认为:依据图(b)的实验即可验证同体积物体的质量跟物质种类有关,图(c)的实验是多余。你同意她的观点吗?请简要说出你的理由:不同意,因为多种材料多次实验可以避免偶然性,使实验结论更准确。
17.“五水共治”指的是治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水。近年来,义乌市政府全力推进“五水共治”工作,开展“清三河·美商城”专项行动,取得了明显的成效,生活污水也得到了很好的治理。随着人们节水意识日益增强,节水型洁具已进入了百姓家庭。小明家新安装了一套每次耗水量为5升的节水型洁具,替换了原来每次耗水量为9升的普通型洁具。
(1)以小明家平均每天使用15次计算,每天可节约用水多少千克?
(2)洁具正常情况下使用时间可达十多年,若节水型洁具价格为600元,而普通型洁具价格为300元,水费平均为3元/吨。试通过计算说明小明家购买节水型洁具是否合算?(每月按30天计算)
【答案】(1)解:小明家平均每天使用15次,节约水的体积V=(9升-5升)×15=60升=0.06米3 由ρ 得,每天可节约用水的质量m=ρV=1.0×103千克/米3×0.06米3=60千克
(2)解:节水型洁具比普通型洁具多花的钱数是600元-300元=300元,300元钱相当于节约水的质量m2=100吨=100 000千克
节水型洁具节省100吨水所用的时间是 ≈4.6年<10年,所以小明家购买节水型洁具合算