易错专练9:质量和密度
易错点一:不能正确调节天平平衡,调节天平平衡时忽略将游码移到标尺左端的零刻度线处。
典例1:(2019秋?河西区期末)小亮用天平测量物体的质量前,将天平放在水平台上,发现指针偏向分度盘的左侧,如图所示。接下来他要进行的操作应是( )
A.向右调节平衡螺母
B.向左调节平衡螺母
C.先将游码拨至零刻度线,再向左调节平衡螺母
D.先将游码拨至零刻度线,再向右调节平衡螺母
【错解】选A,理由:指针指向分度标尺中央刻度线左侧,直接向右调节平衡螺母就可以使天平平衡了。
【析错】使用天平测量物体的质量时,先将天平放在水平台上,再将游码移到标尺左端的零刻线处,最后调节横梁两端的平衡螺母,使天平平衡。
【正解】选D,理由:使用天平测量物体的质量前,要将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母使天平平衡;图中发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,首先将游码归零,再向右调节平衡螺母向右端调使天平平衡,故D正确,ABC错误。故选:D。
针对训练1:(2019秋?港南区期末)测量物体的质量前,将天平放在水平台上,小亮发现指针偏向分度标尺的左侧,如图所示。接下来他要进行的操作是( )
A.先将平衡螺母调至最左端,然后向左移动游码
B.先将平衡螺母调至最左端,然后向右移动游码
C.先将游码移至零刻度线处,再向右调节平衡螺母
D.先将游码移至零刻度线处,再向左调节平衡螺母
【解析】使用天平测量物体的质量前,要将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母使天平平衡;发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,他应将平衡螺母向右端调使天平平衡;故C正确、ABD错误。故选:C。
【答案】C
易错点二:不理解密度的意义,由ρ=误认为物质的密度与物体的质量、体积有关。
典例2:(2019秋?璧山区校级期中)对密度定义式ρ=mV的下列几种解释中,属于正确表达的是( )
A.质量越大的物体,密度越大
B.密度与物体的体积成反比
C.当一个物体的体积减少一半,其密度减少一半
D.密度与物体的体积、质量无关
【错解】选A或B,理由:根据公式ρ=mV,密度与质量和体积都有关。.
【析错】解答此题的关键是正确理解密度公式的含义,物理公式和数学公式是不一样的,并不能完全像数学公式一样来分析成正比反比,因为物理公式有其特定的物理意义,分析物理公式时要结合具体物理量来进行.密度是物质本身的一种属性,与物体的质量和体积没有关系;密度的大小等于质量与体积的比值.
【正解】选D,理由:对于同一种物质,在确定的温度和状态下,密度(质量与体积的比值)是不变的,即物质的密度大小与质量和体积无关,不能理解为物质的密度与质量成正比,与体积成反比,所以ABC错误,D正确。故选D。
针对训练2:(2019秋?天津期末)冰雕是一种以冰为材料来雕刻的艺术形式,属于造型艺术。如图所示,在艺术家用特制的刀具将一块实心冰块雕刻成一件艺术品的过程中( )
A.冰的质量变大 B.冰的质量不变
C.冰的密度变大 D.冰的密度不变
【解析】质量是物体本身的一种性质,表示物体所含物质的多少;密度是物质本身的一种特性,大小与物质的种类有关。在冰雕的过程中,冰的质量减少,但冰的密度不变。故选:D。
【答案】D
易错点三:不理解密度是物质的特性,误认为在任何情况下,物质的密度都是不变的。
典例3:(2019秋?霍林郭勒市期末)关于密度,下列说法正确的是( )
A.物质的质量越大,其密度也越大
B.由密度公式可知,密度与物体的质量成正比,与物体的体积成反比
C.空气也有密度,而且空气密度的数值在任何情况下都不会改变
D.铁的密度与它的温度、状态有关
【错解】选C,理由:密度是物质的一种特性,同种物质密度都是不变的。
【析错】解答好本题,首先要知道密度是物质的一种特性,还要会用公式ρ=mV分析密度与物体质量和体积的关系。
【正解】选D,理由:A、密度是物质的一种特性,不随物体的质量、体积的变化而变化。此选项错误; B、密度计算公式ρ=mV只是定义式,对于同种物质来说,密度是定值,与质量、体积无关。此选项错误; C、空气也有密度,但空气密度的数值随着空气的状态、温度的变化而变化。此选项错误; D、一定质量的物质,温度升高体积膨胀,所以密度减小;同种物质,状态不同密度不同。所以铁的密度与温度和状态都有关系。此选项正确。故选:D。
针对训练3:(2019秋?锦州期末)关于物质的密度,以下说法正确的是( )
A.由公式ρ=mV可知,物质的密度跟质量成正比,跟体积成反比
B.平时我们所说的“铁比木头重”,是说铁的密度比木头的密度小
C.不同种类物质单位体积的质量一般不同,密度也不同
D.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
【解析】A、密度是物质本身的一种特性,决定于物质的种类、状态和温度,与质量、体积无关,故A错误; B、“铁比木头重”,指相同体积的铁和木头,铁的质量较大,也就是铁的密度较大,故B错误; C、不同种类的物质,密度一般不同,所以单位体积的质量一般不同,故C正确; D、一般物体具有热胀冷缩的性质,在质量一定时,体积随温度发生变化,也就是密度与温度有关,故D错误。故选:C。
【答案】C
液体密度的测量
1.教材实验原理图
2.注意问题
(1)使用天平前要调节天平平衡,把天平放在水平台上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,移动平衡螺母(左偏右调、右偏左调),使天平横梁在水平位置平衡。
(2)测量质量的过程中调节天平的平衡要加减砝码或移动游码,不能调节平衡螺母;
(3)量筒读数时,视线要和液面的凹面底部相平,既不能仰视,也不能俯视;
(4)游码的读数要读游码的左侧所对的刻度。
3.实验拓展
(1)拓展:误差分析要根据测量量的偏大或偏小进行分析,从质量的测量和体积的测量分析。
典例4:(2019?恩施州)小明同学为了测量某品牌酱油的密度,进行了如下实验:
1)把天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用天平测出烧杯的质量m1=20.6g;
(3)取适量酱油倒入烧杯,用天平测烧杯和酱油的总质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示;
(4)然后将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,量筒中酱油的体积如图丙所示。请你帮小明同学计算出酱油的密度是 g/cm3.以上方法测出的密度测量值会 (填“偏大”或“偏小”)。【解析】(1)根据图甲所示。为使横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向右端移动;
(4)如图乙所示,量筒的分度值为2mL,则量筒中酱油的体积为40cm3;
烧杯和酱油的总质量为m=50g+10g+3g=63g;
由于空烧杯的质量m1=20.6g,则酱油的质量为m′=63g-20.6g=42.4g
因此酱油的密度为:ρ′=m'V=42.4g40cm3=1.06gcm3=1.06×103kg/m3;
由题意可知,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中时,烧杯壁会沾有一部分酱油,使量筒中酱油的体积变小,则由ρ=mV可知,体积质量,偏小准确,所以密度测量结果偏大。
【答案】(1)左;(4)1.06;偏大。
固体密度的测量
1.教材实验原理图
2.实验注意问题
(1)天平的调节原则:右偏左调,左偏右调,先快后慢。(2)在读数时,天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量;
(3)在测量时,一般先测质量后测体积误差较小;
3.实验拓展
(1)拓展:在测不规则固体体积时,采用排液法测量,这里采用了一种科学方法等效代替法。
(2拓展:分析质量和体积的测量误差,得出密度的测量误差。
典例5:(2019?滨州)在测量不规则小物块的密度实验中,某实验小组的实验步骤如下:
(1)将天平放在 桌面上,游码归零后发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 调节使橫梁平衡(选填“左”或“右”)。
(2)天平调好后,测量小物块的质量。天平平衡时,游码位置和所加砝码如图乙所示,则小物块的质量是 g。
(3)在量筒中倒入适量的水,记下水的体积为40cm3;再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中,这时的总体积为60cm3,则小物块的体积为 cm3。
(4)小物块的密度ρ= g/cm3。
(5)该小组尝试用另一种方法测量该物块的密度,如图丙所示,他们做了如下的操作:
①向量筒内倒入适量的水,记下水的体积V1为20cm3。
②将小物块轻轻放入量筒内,稳定后水面上升至V2为36cm3。
③再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中时,水面上升至V3为40cm3。
由以上测量数据可知:物块的质量m= g,物块的体V= cm3,物块的密度ρ= g/cm3。
【解析】(1)将天平放在水平桌面上,游码归零后,调节天平平衡,由图甲可知,指针向左偏转,应向右调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)由图乙可知,天平横梁标尺的分度值是0.2g,游码示数是1.2g,物体的质量是10g+5g+1.2g=16.2g;
(3)由图丙可知,量筒的分度值是2ml,此时量筒示数是60ml,物体的体积是60ml-40ml=20ml=20cm3
(4)物体的密度ρ=mV=16.2g20cm3=0.81gcm3
(5)在量筒内倒入适量的水,记下水的体积V1=20cm3,将小物块轻轻放入量筒内,稳定后水面上升至V2为36cm3;V排=36cm3-20cm3=16cm3,漂浮时物体的质量等于排开水的质量m=ρ液V排=1.0×103kg/m3×16×10-6m3=16×10-3kg=16g;
将物体放入量筒的水中,用细针压物体,将物体浸没入水,记下此时量筒的读数V3=40cm3,则物体的体积V=V=V3-V1=40cm3-20cm3=20cm3;
根据公式ρ=mV得,ρ物=16g20cm3=0.8g/cm3。
【答案】(1)水平;右;52;(2)16.2;(3)20;(4)0.81;(5)16;20;0.8。
强化训练:
1.(2019秋?和平区期末)甲、乙两实心正方体物块,甲、乙边长之比是2:1,甲、乙质量之比是4:1,则甲、乙密度之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.8:1 D.1:4
2.(2019秋?锦州期末)关于物质的密度,以下说法正确的是( )
A.由公式ρ=可知,物质的密度跟质量成正比,跟体积成反比
B.平时我们所说的“铁比木头重”,是说铁的密度比木头的密度小
C.不同种类物质单位体积的质量一般不同,密度也不同
D.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
3.(2019秋?绵阳期末)要想尽可能一次就准确量出质量为100g、密度为0.8×103kg/m3的酒精的体积,下列四组量筒中适当的是( )
A.50mL,5mL B.100mL,2mL C.250mL,5mL D.500mL,10mL
4.(2019秋?莫旗期末)下列情况中,物体质量发生变化的是( )
A.把菜刀表面磨光 B.冰熔化成水
C.将铁丝拉长 D.从月球带回地球的岩石标本
5.(2019秋?太原期末)2019年1月3日,中国在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆月表温度最低可达零下190℃.如图所示,“玉兔二号”在月球背面巡视时,下列物理量不发生改变的是( )
A.体积 B.质量 C.密度 D.温度
6.(2019秋?吉林期末)如果将一塑料杯带到绕地球飞行的宇宙飞船中,塑料杯的质量( )
A.为零 B.不变 C.变小 D.变大
7.(2019秋?西城区期末)某实心金属块的质量为m,密度为ρ.把它 分割成三等份,则每一份的质量和密度分别是( )
A.m/3;ρ B.m/3;ρ/3 C.m;ρ/3 D.m;ρ
8.(2019秋?黄陂区期末)盛夏天气炎热,小明将奶茶喝掉一半后盖上盖子放入冰箱,一段时间后,她拿出奶茶瓶,发现奶茶全结成冰,请问奶茶结冰后变化的物理量是:①.状态;②.体积;③.质量;④.密度。上述判断中,说法正确的是( )
A.①③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③
9.(2019秋?莆田期末)如图所示,把纸风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来。这是由于酒精灯附近的空气被加热,温度升高,体积 ,密度 ,热空气上升,冷空气从四面八方流过来,形成风而转动。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
10.(2019秋?黄陂区期末)气体很容易发生 ,随温度升高 会变小,所以北方房间里的暖气片一般安装在窗户 (填“上”或“下”)面。
11.(2019秋?文山市期末)一支粉笔使用一段时间后,它的质量会 (填“变大”、“不变”或“变小”)。使用这支粉笔时所产生的粉笔灰,其密度 粉笔的密度(填“大于”“小于”或“等于”)。
12.(2019秋?长春期末)钢板尺是 ;不同规格的钢板尺所用钢的多少不同,其实是指它们的 不同。(均选填“物体”、“物质”或“质量”)
13.(2019秋?大安市期末)小明喝牛奶时想知道牛奶的密度,于是进行了如下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺的左端的零刻线处,发现指针向左偏转,此时他应将右侧的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调,使指针指在分度盘中线处。
(2)把空杯子放在天平左盘上,在右盘中放入10g砝码后,再用镊子向右盘夹取砝码,并调节游码,当天平再次平衡后,如图所示,杯子质量m0= g。
(3)他利用现有器材和足够的水,完成实验,步骤如下:
第一步:杯子中装满水,用天平测出杯子与水的总质量为m1。
第二步:将水倒掉并擦干杯子,再向杯中装满牛奶,用天平测出杯子与牛奶的总质量为m2。
(4)牛奶密度表达式:ρ牛奶= (用字母表达)。
(5)整理实验器材发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果 (选填“偏大”或“偏小”或“仍然准确”)。
14.(2019秋?长春期末)爱米想测牛奶的密度,于是设计了以下实验步骤:
A.用天平测量出烧杯质量m1=20g;
B.取适量牛奶作为样品倒入烧杯,用天平测量烧杯和牛奶的总质量m2,如图甲所示则牛奶样品的质量m= g
C.将烧杯中的牛奶倒进量筒中,如图乙V= cm3
通过计算牛奶的密度ρ= g/cm3;分析可知爱米测出的牛奶密度会偏 (选填“大”或“小”)。
15.(2019秋?太仆寺旗期末)小东学习了“探究物质的密度”后,来到实验室测量糖水的密度。
(1)小东将天平放在 上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,此时,指针在分度盘上的位置如图甲所示,他应将平衡螺母向 端调节,使天平平衡。
(2)将质量为32g的烧杯放在天平的左盘上,取适量的白糖倒入烧杯中,向右盘加减砝码并移动游码直至天平平衡如图乙所示,白糖的质量为 g。
(3)用量简量出水的体积如图丙所示,然后将烧杯中的白糖倒入量筒中待白糖溶解后,量筒中液面的位置如图丁所示,糖水的体积是 cm3配制的糖水的密度是 g/cm3。
16.(2019秋?慈利县期末)小明在玩耍时把一小铁球抛入水中,他发现铁球浮在水面上。小明提出的问题是:铁球为什么浮在水面上。他作出的猜想是:铁球是空心的。为了验证自己的猜想,小明设计如下实验:
a.用调好的天平测出铁球质量。
b.用量筒测出适量水的体积。
c.用量筒测出铁球浸没在水中它们的总体积。
他收集的数据如下表:
(1)请你利用他收集的数据,通过计算来判定该球是否为空心吗?
质量m/g
水的体积V水/mL
铁球和水的总体积V总/mL
158
30
80
(2)若空心,求出空心部分的体积。
(3)若在空心部分中注满酒精,球的总重为多少?(酒精密度为0.8g/cm3,铁的密度为7.9g/cm3)
17.(2019?通州区一模)阅读《月球漫步》回答问题。
月球漫步
月球是离地球最近的天体,也是地球唯一的天然卫星。地球围绕太阳轨道运行的同时,月球也在围绕着地球旋转。地球和月球的环境大不相同,月球表面没有空气,没有风,表面积大约是地球的,月球的体积只相当于地球体积的,月球质量约等于地球质量的。
2018﹣2019年的中国上演了一出“嫦娥”登月大戏,和以往不同,嫦娥这次登陆地在月球背面。月球背面电磁环境非常干净,无法直接接收来自地球的无线电信号,在登月之前,先要发射一颗中继卫星保障通讯。
2018年5月21日,嫦娥四号的“开路先锋”鹊桥中继星发射升空。12月8日,“嫦娥”开始奔月之旅。12月30日8时55分,嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道。
2019年1月3日早上,嫦娥四号探测器从距离月面15km处开始实施动力下降,探测器的速度从相对月球1.7km/s逐步下降。在8km到6km处,探测器进行快速姿态调整,不断接近月球。在距月面100m处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。在选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降。10时26分,在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下,一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯?卡门撞击坑的预选着陆区。11时40分,着陆器获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。
15时7分,工作人员在北京航天飞行控制中心通过“鹊桥”中继星向嫦娥四号发送指令,释放巡视器“玉兔二号”,随即展开探测工作。
2019年2月4日,国际天文学联合会批准嫦娥四号着陆点命名为“天河基地”。如图是科学家们为本次登月绘制的一张“全家福”。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)嫦娥四号着陆地被命名为 。
(2)假如月球和地球可以认为是一个密度均匀的球体,根据文中对月球和地球基本数据的对比描述,可知月球的密度相比地球要 (选填“大一些”或“小一些”)。
(3)嫦娥四号在选定相对平坦的区域后,在反推发动机的作用下缓速垂直下降。这个下降过程,若使用巨大的降落伞是 (选填“也有可能”或“不可能”)完成的。
(4)嫦娥四号传回地球的电磁信号通过的路径是:嫦娥四号→ →地球。
18.(2019秋?东莞市期末)今年11月,“中国探月工程科普宣传周”在深圳体育中心亮相,展厅展出了“长征三号”系列火箭、玉兔号月球车等模型。
(1)展区的一台“行星秤”周围围满了游客,一名女士站上秤,并将星球选择为月球,仪式屏幕显示“您在月球上的重量是8kg”,引得该女士大呼:“不准,我应该是98斤的”,那么请判断此“行星秤”测得是该女士的质量吗? (选填“是”或“不是”)。
(2)图中为“嫦娥一号”卫星在西昌卫星发射中心发射场发射升空的情形,请你说出此刻,火箭发射塔架下巨大水池上方的“白雾”形成发生所涉及到的物态变化有 和 。
(3)为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭熔化,所以火箭必须由熔点 (选填“高”或“低”)的材料制成,同时在火箭表面涂上易汽化的物质加强防护。
(4)由于卫星在太空中飞行时,其向阳面和背阳面温度差高达200℃.我国采用热管温控技术,使管内工作的液体在高温端汽化 ,低温端液化 ,(均选填“吸热”或“放热”),这样反复工作使卫星两端温度趋于平衡。
19.(2019?集美区二模)在农业生产中,常常用到许多物理知识。
(1)晾晒稻谷时,需要将稻谷均匀铺开,让稻谷更快晒干;
(2)为提高种子的成活率,农民用盐水选种,将虫蛀或不够饱满的种子筛选出来。
请结合所学物理知识解释原理。
20.(2019秋?太原期末)从A、B两种方案中任选一种作答:
山西老陈醋”位列我国四大名醋之首,其发祥地是太原市清徐县,图是清徐生产的一种老陈醋。小明想知道这壶陈醋的质量,于是选取实验室的器材,设计了以下两种方案:
方案A:用量筒量取40ml的该种醋并用天平测出其质量为44g;
方案B:在烧杯内倒入适量醋,用天平测出总质量54.6g,将烧杯内的醋倒出适量后测得总质量为32.6g,用纯净水将烧杯内倒出醋的体积补足后,测得总质量为52.6g。
请你通过计算解答:
(1)这种醋的密度;
(2)这壶醋的质量。
1.(2019秋?莫旗期末)关于物质的密度,下列说法中正确的是( )
A.不同物体的密度不相同
B.不同种类的物质,其质量与体积的比值一般不同
C.由公式ρ=可知,物质的密度跟质量成正比,跟体积成反比
D.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
2.(2019秋?嘉陵区期末)甲、乙两种物质的m﹣V图象如图所示,分析图象可知( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.两物质的密度之比为1:4
D.两物质的密度之比为4:1
3.(2019秋?大祥区期末)小明同学,在调节天平平衡时,发现无论怎么调节都不能把天平调平衡,后来,他想了个办法,在左盘内放了0.4g沙子,终于把天平调平衡了,于是,他开始称量物体,当右盘放50g砝码时,天平刚好平衡,则该物体的质量是( )
A.50g B.50.4g C.49.6g D.无法判断
4.(2019秋?卢龙县期末)甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,则分析图象可知:( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.乙物质的密度为 1kg/m3
D.甲、乙两种物质的密度之比为 8:1
5.(2019秋?绵阳期末)如图所示,当用一个力F将一个气球压入水中的过程(气球不会漏气且不会爆裂),球内气体的质量和密度变化情况及杯中水的相关情况变化正确的是( )
A.球内气体质量变大,密度变大;杯中水的质量不变
B.球内气体质量不变,密度变小;杯中水的密度不变
C.球内气体质量变小,密度不变;杯中水的体积不变
D.球内气体质量不变,密度变大;杯中水面高度增加
6.(2019秋?商丘期末)一块金属的密度为ρ,质量为m,把它分割成三等份,每小块的( )
A.质量和密度都是原来的三分之一 B.质量是m的三分之一,密度仍为ρ
C.质量和密度都与原来相同 D.质量仍为m,密度是ρ的三分之一
7.(2019秋?仁寿县期末)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,甲乙两种物质的密度之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.4:1 D.8:1
8.(2019秋?长春期末)橡皮在使用过程中,下列物理量没有发生变化的是( )
A.质量 B.体积
C.密度 D.橡皮所含物质的多少
9.(2019秋?阆中市期末)将注射器的出气口封住,使注射器内的气体不能跑出来,现将活塞向里压,则这时被封气体的质量 ,气体的密度将 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.(2019秋?南关区校级期末)医院急救用的氧气瓶中存有一定量的氧气,密度为5kg/m3,当用去一半后,瓶中氧气质量将 ,密度 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(2019秋?潮阳区期末)我国北方的冬天,若水管保护不好,往往会发生水结冰而冻裂水管的现象,原因是冰的密度比水的密度 ,水结冰后体积会增大:房间的暖气一般都安装在窗户 面,是依据气体的密度随温度的升高而变 。
12.(2019秋?鄂城区期末)一瓶食用油密度为0.9×103kg/m3,用掉了质量的,剩余食用油的密度为 kg/m3,一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。
13.(2019秋?东至县期末)小王同学在溪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=15ml;
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.①②④③B.①②③④C.②③④①D.②③①④
(2)如图甲所示,小王在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是 。
(3)小王纠正错误后,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)若鹅卵石磨损后,它的密度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹面的底部 ,若小王在图丙中读数正确,图丁读数时视线俯视,所测得鹅卵石的密度将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14.(2018秋?息县期末)小明学习了密度知识后和同学们一起到实验室测量一个金属球的密度,如图所示是他们测量密度的实验步骤。
(1)把天平放在 桌面上,将游码移到标尺零刻度处,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2)由于金属球体积过大而不能直接放入量筒中测量体积,他们采用了下面的方法:
A.在溢水杯中装满水,如图甲所示;
B.将金属球用细线系好,把它浸没在溢水杯中,同时用小烧杯收集从溢水杯中流出的水,如图乙所示;
C.将小烧杯收集到的水全部倒入量筒中,如图丙所示,则金属球的体积为 cm3。
(3)从水中取出金属球,直接把它放在调节好的天平上测量,当天平平衡时,右盘中的砝码规格和游码的位置如图丁所示,则金属球的质量是 g.由此可知,金属球的密度为 kg/m3。
(4)评估:在本次实验中,所测得的密度值与真实值相比会 (填“偏大”或“偏小”),原因是 。
(5)小明根据所测数据,在图戊上描出一个对应点A,接着他又换用另一金属球重复了上述实验,将所测数据在图戊上又描出了另一个对应点B,若ρA、ρB分别代表两金属球的密度,则ρA (填“>”或“<”)ρB。
15.(2019秋?开江县期末)小明和小红同学在“测石块的密度”的实验中:
(1)首先取来托盘天平,小明把它放在水平桌面上,调节平衡螺母,使天平平衡。小红认为此操作有误,错误是 。小明虚心地听取了小红的建议,纠正错误后,发现天平的指针静止在图1所示的位置,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)小明随后在称量石块的质量过程中,又出现了图1所示的情况,他应该 。
(3)天平恢复平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码如图2所示,则石块的质量为 g
(4)实验中由于没有量筒,他们为了测出石块体积进行了如图3所示的实验操作:
a.先将烧杯中装有适量的水,标记好水面的位置,测得烧杯和水的总质量为m1。
b.再将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为m2。
c.通过a、b两步得出石块的体积是 ,计算出石块的密度为 (水的密度用ρ水表示)
16.(2019?鄞州区模拟)小科设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水,实验步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20毫升,如图乙;
③将烧杯中20毫升水倒掉,从水中取出金属块,如图丙;
④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为50毫升,如图丁。
请回答下列问题:
(1)被测金属块的密度是 克/厘米3。
(2)图丁中小空筒受到的重力和水对小空筒的浮力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力
(3)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
17.(2019春?邗江区期中)阅读短文,回答文后的问题
气凝胶
如图甲所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3,比氢气还要轻。如图乙所示为8cm3的全碳气凝胶压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景。气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz~20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶,是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。它虽然极轻,但弹性却非常好。气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)“气凝胶是世界上最轻的固体材料之一”,这里的“轻”实际上是指它的 。
(2)“全碳气凝胶”的吸音频段为 Hz。
(3)100g气凝胶最高可以吸附 kg海上泄漏原油。
(4)“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“全碳气凝胶”至少具有 好的特点。
(5)根据你对气凝胶性质的理解,判断下列说法中不可能的是 。
A.做电影场景中倒塌的“墙壁”B.气凝胶可以清洗厨房的油烟机
C.气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强 D.气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸
(6)一架用钢材(ρ钢=7.9×103kg/m3)制成的质量约160吨的大型飞机,如果用密度仅为0.16mg/cm3的全碳气凝胶做成,其质量相当于 。
A.一个鸡蛋的质量 B.一只鸡的质量
C.一个成年人的质量 D.一台大卡车的质量
18.(2019秋?锦州期末)小明有一个小铝球,他一直都不知道这个铝球是否空心的,当他学完密度的知识后,利用了身边的天平和杯子,测出了这个铝球的密度,并判断出了铝球是否空心。
步骤如下:他用天平测出了杯子的质量为100g,将杯子装满水后总质量为180g,再测出小铝球的质量是54g,将这个小铝球轻轻的放进装满水的杯子,测得总质量为204g;
①请你计算出小球的体积。
②请你计算出小铝球的密度。(ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
③判断该铝球是否是空心球,如果是,空心部分有多大?
19.(2019春?江都区校级期中)一容器中装有某种液体,测得液体的体积为V,液体与容器的总质量为m,改变液体的体积,重复上述实验,得到了一系列V与m对应值,m﹣V图象描绘如图所示,求:
(1)容器的质量;
(2)液体的密度;
(3)图象中当液体的体积为90cm3时质量m。
20.(2019秋?瑶海区期末)2019年10月1日,庆祝中华人民共和国成立70周年阅兵式及群众汇演在北京天安门广场隆重举行,依托江淮汽车重卡底查打造面成的“美好安徽”彩车盛装亮相,让全球目光聚焦多姿多彩的徽风院韵。为了实现轻量化、安全性及防腐设计,彩车的主体车架使用了密度只有钢的四分之一,强度能达到钢两倍的新型材料,主体车架质量只有15.8t,若用等体积的钢材料,质量将增加多少?(已如钢的密度为7.9×103kg/m3)
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参考答案与试题解析
1.【解答】由边长L甲:L乙=2:1,
可得V甲:V乙=(L甲:L乙)3=8:1,
由ρ=可得,ρ甲:ρ乙=:=×=×==1:2。故选:A。
2.【解答】A、密度是物质本身的一种特性,决定于物质的种类、状态和温度,与质量、体积无关,故A错误; B、“铁比木头重”,指相同体积的铁和木头,铁的质量较大,也就是铁的密度较大,故B错误; C、不同种类的物质,密度一般不同,所以单位体积的质量一般不同,故C正确;
D、一般物体具有热胀冷缩的性质,在质量一定时,体积随温度发生变化,也就是密度与温度有关,故D错误。故选:C。
3.【解答】酒精的体积
由选项可知C和D都可以一次性的测完酒精的体积,但C量筒更精确。故选:C。
4.【解答】A、把菜刀表面磨光,所含有的铁物质会减少,所以质量会变小,故A符合题意; B、冰熔化成水,物体的状态发生了变化,但质量不变,故B不合题意; C、铁丝拉长,物体的形状发生了变化,但质量不变,故C不合题意;
D、从月球带回地球的岩石标本,物体的位置发生了变化,但质量不变,故D不合题意。
故选:A。
5.【解答】 “玉兔二号”在月球背面巡视时,其所含物质的多少没有变化,所以质量不变;
月球背面温度变化巨大,所以月球车温度也会发生明显变化;
由于大部分物质具有热胀冷缩的特点,所以温度变化时月球车的体积也会变化;
月球车质量不变,体积发生变化,由公式ρ=知,其密度发生变化。故选:B。
6.【解答】将一塑料杯带到绕地球飞行的宇宙飞船中,塑料杯随宇宙飞船一起位置不断发生变化,所含物质的多少不变,故塑料杯的质量不变。故选:B。
7.【解答】质量为m的金属块的,块均匀分成三块,则每一小块的质量为;
密度是物质的一种特性,不随物体的质量、体积的变化而变化。分割成三份,密度是不变的,等于原来的密度。故选:A。
8.【解答】奶茶放入冰箱之前是液态的,一段时间后全结成冰,说明奶茶的状态发生了变化,这个过程中奶茶的密度变小,根据公式可知奶茶的体积变大了,由于奶茶杯所含的物质多少未变,所以奶茶的质量没变,因此可知奶茶的状态、体积、密度发生了变化,C选项符合题意。
故选:C。
9.【解答】点燃酒精灯,上方的空气吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,所以风车能转动起来。故答案为:变大;变小。
10.【解答】气体很容易热胀冷缩;暖气片对空气进行加热时,空气受热体积膨胀,密度减小,故热空气会上升,冷空气会下降,所以想要对整个房间加热,暖气片就要装在室内的下方。
故答案为:热胀冷缩;密度;下。
11.【解答】粉笔使用一段时间后,组成粉笔的物质在减少,所以粉笔的质量变小;
使用这支粉笔时所产生的粉笔灰,虽然质量较小,但与整只粉笔的种类、状态和温度都没有变化,所以密度是不变的。故答案为:变小;等于。
12.【解答】钢板尺具有一定的形状和体积,是由“钢”这种物质组成的,所以是物体;
不同规格的钢板尺所用钢的多少不同,也就是它们所含“钢”这种物质的多少不同,其实是指它们的质量不同。故答案为:物体;质量。
13.【解答】(1)指针向左偏,此时他应向右调平衡螺母;
(2)由图可知,塑料杯子的质量m0=10g+4g=14g;
(3)实验步骤:
第一步:在杯子中装满水,用天平测出杯子与水的总质量为m1;
第二步:将水倒掉并擦干杯子,再向杯中装满牛奶,用天平测出杯子与牛奶的总质量为m2;
(4)水的质量m水=m1﹣m0;水的体积V水=;
牛奶的质量m牛奶=m2﹣m0;牛奶的体积V牛奶=V水=;
牛奶的密度:
ρ牛奶===ρ水。
(5)天平的左盘有一个缺角,调节平衡螺母后,左右两盘质量相等,测量物体质量时,左右两盘质量也相等,不影响测量结果;即小明所测的密度值仍然准确。
故答案为:(1)右;(2)14g;(4)ρ水;(5)仍然准确。
14.【解答】B、由图甲读出烧杯和牛奶的总质量m2=20g+20g+5g+3g=48g,所以牛奶样品的质量m=m2﹣m1=48g﹣20g=28g;
C、由图甲读牛奶样品的体积V=30mL=30cm3;
牛奶的密度ρ==≈0.93g/cm3;
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。故答案为:B、28;B、30;0.93;大。
15.【解答】(1)将天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻线处,此时,指针在分度盘上的位置如图甲所示,他应将平衡螺母向左端调节,使天平平衡;
(2)已知烧杯质量m1=32g,白糖和烧杯的总质量m2=20g+20g+5g+4g=49g,
白糖的质量m糖=m2﹣m1=49g﹣32g=17g;
(3)量筒中水的体积V水=40mL=40cm3,
因为ρ=,
所以水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×40cm3=40g,
量筒内糖水的总质量:
m=m糖+m水=17g+40g=57g,
量筒中糖水的体积为V=50mL=50cm3,
糖水的密度:
ρ===1.14g/cm3。故答案为:(1)水平台;左;(2)17;(3)50;1.14。
16.【解答】(1)由表格中数据可知,小铁球的体积:
V球=80cm3﹣30cm3=50cm3,
由ρ=得,铁球中铁的体积:
V铁===20cm3<50cm3,
所以,小铁球是空心的;
(2)小铁球空心部分的体积:
V空=V球﹣V铁=50cm3﹣20cm3=30cm3;
(3)在空心部分中注满酒精时,酒精的质量:
m酒精=ρ酒精V酒精=ρ酒精V空=0.8g/cm3×30cm3=24g,
球的总重:
m总=m+m水=158g+24g=182g。
答:(1)该球是空心的;
(2)空心部分的体积为30cm3;
(3)若在空心部分中注满酒精,球的总重为182g。
17.【解答】(1)2019年2月4日,国际天文学联合会批准嫦娥四号着陆点命名为“天河基地”;
(2)因为月球的体积只相当于地球体积的,即V月=V地,月球质量约等于地球质量的即m月=m地,
ρ月:ρ地=:=:=<1,所以月球的密度小;
(3)月球表面没有空气,这个下降过程,不可能利用巨大的降落伞完成;
(4)根据“月球背面电磁环境非常干净,无法直接接收来自地球的无线电信号,在登月之前,先要发射一颗中继卫星保障通讯”知:嫦娥四号传回地球的电磁信号通过的路径是:嫦娥四号→鹊桥中继星→地球。故答案为:(1)天河基地;(2)小一些;(3)不可能;(4)鹊桥中继星。
18.【解答】(1)游客的质量是98斤=49kg,在地球上受到的重力是G=mg=49kg×10N/kg=490N,
在月球上受到的重力是G月=G=×490N≈80N。
所以此“行星秤”测得不是该女士的质量,而应该是月球重力;
(2)火箭发射时,高温的火焰向下喷射,放出大量的热量,火箭发射架下方建有较大的水池,就是为了吸收这些热量,水吸热后迅速汽化,形成高温的水蒸气,水蒸气上升过程中空气温度降低,水蒸气遇冷液化形成“白雾”;
(3)为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭熔化,所以火箭必须由熔点高的特殊材料制成;
(4)物质由液态变成气态的过程叫汽化,是吸热过程;物质由气态变成液态的过程叫液化,此过程放热。
故答案为:(1)不是;(2)汽化;液化;(3)高;(4)吸热;放热。
19.【解答】(1)将稻谷晒在阳光下是为了提高稻谷中水分的温度,将稻谷摊开晒是为了增大稻谷中水份的表面积,将稻谷晒在通风处是为了加快稻谷表面空气流动速度,从而加快了稻谷中水份的蒸发,稻谷从而干得快;
(2)在体积一定时,饱满种子的质量要比不饱满的种子的质量大,由密度公式ρ=知:饱满种子的密度大;当调制的盐水密度介于饱满种子和不饱满种子的密度之间时,根据物体的浮沉条件知:密度大于盐水的密度的饱满种子会下沉,而密度小于盐水的密度的不饱满种子会上浮,从而达到选种的目的。
20.【解答】方案A:(1)这种醋的密度ρ===1.1g/cm3,
由ρ=可得,这壶醋的质量m′=ρV=1.1g/cm3×820cm3=902g;
方案B:(2)烧杯内倒出醋的质量m1=54.6g﹣32.6g=22g,
补入烧杯中水的质量m2=52.6g﹣32.6g=20g,
由ρ=可得,补入水的体积V2===20cm3,
烧杯内倒出醋的体积V1=V2=20cm3,
这种醋的密度ρ1===1.1g/cm3,
由ρ=可得,这壶醋的质量m′=ρ1V=1.1g/cm3×820cm3=902g;
答:(1)这种醋的密度为1.1g/cm3;
(2)这壶醋的质量为902g。
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参考答案与试题解析
1.【解答】A、不同物体密度一般不同,但个别不同物质密度是相同的,如煤油和酒精。故A错误;
B、某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,所以密度就是质量与体积的比值,不同物质密度一般不同,所以不同种类的物质,其质量与体积的比值一般不同。故B正确;
C、某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,其质量与体积的比值是一个常量,密度不随质量和体积而变化。故C错误;
D、当温度变化时,质量不变,但体积变化,所以,密度会变化。故D错误。故选:B。
2.【解答】图象的横轴表示体积,纵轴表示质量,
A、由图可知,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较小。故A错误;
B、由图可知,若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大。故B错误;
CD、由图可知,当m甲=8kg时,V甲=4m3;当m乙=2kg时,V乙=4m3,
由公式ρ=知,甲乙的密度之比ρ甲:ρ乙=:=:=4:1.故C错误,D正确。故选:D。
2.【解答】在调节天平平衡时,发现无论怎么调节都不能把天平调平衡,后来,他想了个办法,在左盘内放了0.4g沙子,终于把天平调平衡了,即此时天平已经平衡,所以他称量物体时,左盘放物体,右盘放50g砝码时,天平刚好又平衡,即表明此时所放物体的质量等于砝码的质量,即为50g;故选:A。
4.【解答】A、由图象可知,甲、乙的质量相等时,乙的体积较大,故A错误;
B、由图象可知,甲、乙的体积相等时,甲的质量较大,故B错误;
C、由图象可知,当m乙=4g时,V乙=4cm3,则乙物质的密度:ρ乙===1g/cm3=1.0×103kg/m3,故C错误;
D、由图象可知,当m甲=8g时,V甲=1cm3,则甲物质的密度:ρ甲===8g/cm3,所以ρ甲:ρ乙=8g/cm3:1g/cm3=8:1,故D正确。故选:D。
5.【解答】将气球下压过程中,球内所含气体的多少没有变化,所以球内气体的质量不变;
下压过程中气球受到水的压强增大、压力增大,所以气球体积会减小,根据ρ=知,气体的密度增大;气球下压过程中,没有完全浸没前,排开水的体积增大,因此杯中水面高度增加。故选:D。
6.【解答】金属的质量为m,将其分成三等份,每一等份的质量为总质量的三分之一,即m1=m;
由于密度是物质的一种特性,其大小取决于物质的种类与状态,将金属块分为三等份,物质的种类没变,所以每小块的密度也不发生变化,仍然为ρ。故选:B。
7.【解答】由图象可知,当m甲=40g时,V甲=10cm3;当m乙=10g时,V乙=20cm3,
则甲、乙两种物质的密度分别为:
ρ甲===4g/cm3,ρ乙===0.5g/cm3,
所以,甲乙两种物质的密度之比:
ρ甲:ρ乙=4g/cm3:0.5g/cm3=8:1。故选:D。
8.【解答】密度是物质本身的一种特性,跟物体的质量、体积、形状、大小等无关;
橡皮在使用过程中,其体积减小、质量减小(所含物质变少),但密度不变,故ABD不符合题意,C符合题意。故选:C。
9.【解答】将活塞向里压的过程中,筒内的空气被压缩,体积将变小;但筒内所含空气的多少不变,所以被封气体的质量不变;根据密度公式ρ=可知,气体的密度将变大。
故答案为:不变;变大。
10.【解答】一瓶氧气的密度为5kg/m3,当用去一半后,氧气总量减半,属于质量变小;
瓶中氧气体积将保持不变(等于氧气瓶的容积),
根据ρ=可知,剩余氧气的密度变为原来的一半,密度变小。
故答案为:变小;变小。
11.【解答】冬天气温低于0℃时,自来水管中的水结冰,状态发生变化,物质多少没有变化,所以水结冰后质量不变;
由于冰的密度比水的密度小,由公式V=可知,冰的体积比水的体积大,这样就可能把自来水管撑裂;
暖气片对空气进行加热时,空气受热体积变大,密度减小,热空气会上升,冷空气会下降,所以暖气片应该安装在窗户下面,使冷热空气形成对流,房间变暖和起来。故答案为:小;下;小。
12.【解答】(1)因密度是物质本身的一种特性,与物质的质量和体积无关,
所以,用掉了质量的,质量和体积均减半,密度不变,剩余食用油的密度仍为0.9×103kg/m3不变;
(2)设钢瓶的容积为V,由ρ=可得,原来氧气的质量m=ρV=6kg/m3×V,
某次电焊中用去了其质量的,则钢瓶内剩下氧气的质量:
m剩=m=×6kg/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。故答案为:0.9×103;4。
13.【解答】(1)测固体的密度时,应先测固体的质量、再测固体的体积,正确的实验步骤顺序为:
①用调节好的天平测出矿石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,测出这些水的体积V1;
④将鹅卵石浸没在置筒内的水中,测出鹅卵石和水的总体积V2。
③根据密度的公式,求出鹅卵石的密度ρ;
故选A;
(2)托盘天平使用时,首先要调节横梁平衡,在调节横梁平衡前,要用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处,而在图示调节横梁平衡的过程中,游码仍在标尺的中间,没有移到标尺左端的零刻线处;
(3)由图知,标尺的分度值为0.2g,砝码的质量为20g、5g,游砝所对的刻度值为2g,
则鹅卵石的质量m=20g+5g+2g=27g。
量筒中水的体积为15cm3,放入鹅卵石后的总体积为25cm3,
则鹅卵石的体积V=25cm3﹣15cm3=10cm3。
则鹅卵石的密度:ρ===2.7g/cm3;
(4)密度是物质本身的一种特性,与质量和体积无关;该鹅卵石磨损后,它的密度将不变;
(5)量筒读数,视线应与液体凹面的底部相平;
若图丁读数时视线俯视,读数比实际偏大,则测得鹅卵石的体积偏大;根据ρ=可知,m不变,V偏大,则所测得鹅卵石的密度将偏小。
故答案为:(1)A;(2)调平时游码没有归零;(3)27;10;2.7;(4)不变;(5)相平;偏小。
14.【解答】(1)使用天平时,首先要将天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺零刻度处,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,说明右侧质量大,因此需将平衡螺母向左调;
(2)由图丙可知,水的体积等于金属球的体积,为20cm3;
(3)金属球的质量:m=50g+4g=54g,金属球的密度:ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
(4)因为球被湿后才测量球的质量,因此球的质量测量会偏大,由ρ=可知,计算出的密度会偏大;
(5)同种物质的质量与体积成正比,即质量与体积的图象为一条过原点的直线,根据AB两个点分别做出图象,如图所示:
由图可知,当体积相同时,B的质量大于A的质量,由ρ=可得,ρA<ρB。
故答案为:(1)水平;左;(2)20;(3)54;2.7×103;(4)偏大;球是湿的,而所测出球的质量偏大;(5)<。
15.【解答】(1)小明把天平放在水平桌面上,应该首先将游码移到标尺最左端的零刻线处,再调节天平平衡。所以错误是:游码没有移到左端的零刻线处;
由图1可知,指针偏左,则可将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)若在测量过程中出现甲图的情况,即表明物体较重,砝码较轻,故应该向右盘中增加砝码或向右调游码。
(3)由图甲知,物体的质量为m=50g+20g+2g=72g;
(4)原来烧杯和水的总质量为m1,如图1所示;
取出石块后,不考虑带出的少量水,此时烧杯和水的总质量仍然为m1,如图3所示;
取出小石块,向烧杯中加水到标记处,用天平测出此时烧杯和水的总质量为m2,如图4所示;
比较图3和图4可知,后来加入水的质量为:m′水=m1+m石块﹣m2,
后来加入水的体积即为小石块的体积:
V石=V加水=,
因小石块的质量m=72g,
则该小石块密度的表达式为:
ρ石===?ρ水。
故答案为:(1)游码没有移到左端的零刻线处;右;(2)向右盘中增加砝码或向右调游码;(3)72;(4);?ρ水。
16.【解答】(1)由图甲和图乙可知,金属块的体积:V=V排水=20cm3,
因为将金属块放入小空筒,小空筒漂浮在水面时受到的浮力等于小空桶的重力与金属块的重力之和,而小空桶浮在水面上时水未溢出,
所以,金属块排开V排水′=50mL+20mL=70mL=70cm3=70×10﹣6m3时的浮力即为金属块所受浮力,等于金属块的重力,
所以,金属块的重力:G=F浮=ρ水gV排水′=1×103kg/m3×10N/kg×70×10﹣6m3=0.7N,
根据物体漂浮条件可知,F浮=0.7N,
金属块的质量:m===0.07kg,
则被测金属块的密度:ρ===3.5×103kg/m3=3.5g/cm3;
(2)图丁中,小空筒在水面漂浮,那么它受到的浮力:F浮=G筒+G金属块,那么小空筒受到的重力就小于水对小空筒的浮力,它们不是平衡力;
(2)在实验步骤③和④中测得的金属块的体积一定,在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,相当于减少了小空桶排开水的重力,增加了小空桶和金属块排开水的重力,而且其减少量等于增加量,故金属块排开水的体积不变,所受浮力不变,则其重力、质量不变,所以根据ρ=可知,测出的金属块密度不变。故答案为:(1)3.5;(2)不是;(3)不变。
17.【解答】(1)气凝胶是世界上最轻的固体材料之一,即相同体积质量最小的物体,这里的“轻”实际上是指它的密度小;
(2)由材料可知,气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音;
(3)气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,
100g气凝胶最高可以吸附海上泄漏原油的质量为100g×900=9×104g=90kg。
(4)“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“全碳气凝胶”至少具有弹性好的特点。
(5)A.气凝胶是一种密度很小的固体材料,可以做电影场景中倒塌的“墙壁”,故A正确;
B.因吸附水中污染物的材料应是多孔状、类似海绵结构,而气凝胶可以达到这个要求,故B正确;
C.因为气凝胶耐磨且富有弹性,用气凝胶制成的网球拍,一定击球的能力会更强,故C正确;
D.气凝胶最高能承受1400℃的高温,说明具有很强的绝热性,不是有很强的导热性,所以不可能覆盖在物体表面防爆炸,故D错误。
故选D;
(5)由ρ=得,飞机体积:V===20.25m3,
“全碳气凝胶”密度为0.16mg/cm3=0.16kg/m3,
由ρ=得,全碳气凝胶做成其质量为:
m′=ρ′V=0.16kg/m3×20.25m3=3.24kg。
一只鸡蛋的质量大约50g,一只鸡的质量大约3kg左右,一个成年人的质量大约60千克,一台大卡车的质量约为10吨,所以3.24kg大约是一只鸡的质量,故选B。
故答案为:(1)密度小;(2)100~6300;(3)90;(4)弹性;(5)D;(6)B。
18.【解答】(1)铝球排水的质量m排=(180g+54g)﹣204g=30g,
由ρ=得,铝球的体积:V球=V排===30cm3,
(2)小铝球的密度:ρ球===1.8g/cm3=1.8×103kg/m3,
(3)由ρ=得,铝球中铝的体积:
V铝===20cm3,
V铝<V球,铝球是空心的;
空心部分体积为:V=V球﹣V铝=30cm3﹣20cm3=10cm3。
答:①小球的体积是30cm3;
②小铝球的密度为1.8×103kg/m3;
③该铝球是空心球,空心部分为10cm3。
19.【解答】(1)读图可知,当液体体积为0,即没有液体时,质量m容器=40g,即容器的质量为40g;(2)读图可知,当体积为20cm3时,液体质量m=60g﹣40g=20g,则
液体的密度ρ===1.0g/cm3;
(3)当液体的体积为90cm3时,液体的质量:
m′=ρV′=1.0g/cm3×90cm3=90g,
质量:
m=m容器+m′=40g+90g=130g。
答:(1)容器的质量为40g;
(2)液体的密度为1.0g/cm3;
(3)图象中当液体的体积为90cm3时质量m为130g。
20.【解答】由题意知,彩车新材料的密度:
ρ新=ρ钢=×7.9×103kg/m3=1.975×103kg/m3;
由ρ=可得,彩车主体体积:
V===8m3,
则需要钢的质量:
m钢=ρ钢V=7.9×103kg/m3×8m3=6.32×104kg=63.2t,
相对于新材料,质量增加:
△m=m钢﹣m新=63.2t﹣15.8t=47.4t。
答:若用等体积的钢材料,质量将增加47.4t。