第六章
质量与密度
单元综合测试
一.选择题
1.水银温度计中封闭着一定量的水银,用这种温度计测量温度的过程中,水银发生热胀冷缩,温度计中的水银保持不变的是( )
A.密度
B.体积
C.质量
D.温度
2.以下几种情况会造成测量结果比真实值偏小的是( )
A.调节天平的横梁平衡时,指针偏向标尺中线左侧就停止调节
B.调节天平的横梁平衡时,指针偏向标尺中线右侧就停止调节
C.使用的砝码已磨损
D.调节天平前,游码没有移到标尺零刻度线处
3.小静根据表格中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是( )
一些物质的密度/kg?m﹣3
水银
13.6×103
铜
8.9×103
水
1.0×103
铝
2.7×103
酒精
0.8×103
冰
0.9×103
A.水银的质量是13.6×103kg
B.固体的密度都大于液体的密度
C.一定质量的水结成冰,体积比原来减小了
D.等质量的实心铝球和空心铜球,体积可能相同
4.在常温条件下,对于用同种不锈钢材料制成的饭锅、饭碗和小勺,下列说法中正确的是( )
A.因为饭锅的质量大,所以饭锅的密度大
B.因为小勺的体积小,所以小勺的密度大
C.因为饭碗的体积比小勺大,所以饭碗密度比小勺的小
D.饭锅、饭碗和小勺的体积与质量都不同,但它们的密度相同
5.关于密度公式ρ=,下列说法中正确的是( )
A.由公式可知ρ与m成正比,m越大ρ越大
B.由公式可知ρ与V成反比,V越大ρ越小
C.密度是物质的一种特性,某种物质密度的大小通常与质量和体积无关
D.对某种确定的物质而言,若其体积增加一倍,则它的密度一定变为原来的一半
6.小明同学在研究物质密度时,测量了四种固体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标系中表示出来,根据图象同学们认为①m1=m2>m3>m4;②V1=V2>V3>V4③ρ1<ρ2=ρ3<ρ4④ρ1>ρ2=ρ3>ρ4,以上说法中正确的是( )
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
7.把一金属块浸没在盛满酒精的杯子中,从杯中溢出16g的酒精,若将该金属块浸没在盛满水的杯子中,从杯中溢出水的质量是(ρ酒=0.8×103kg/m3)( )
A.8g
B.16g
C.20g
D.22g
8.如图为甲、乙两种物质的m﹣V图象。下列说法不正确的是( )
A.甲物质有可能是水
B.乙物质的密度与体积成正比
C.甲、乙物质的密度之比为2:1
D.甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍
9.小兰同学周末在荆州关公义园游玩时,拾到一块彩色的小石块。为了测量小石块的密度(不考虑小石块吸水),小兰在实验室进行了如下操作:
①将水平台上的天平游码归零后调节平衡螺母,待指针在分度盘中线两侧等幅摆动时,开始测小石块的质量;
②小石块的质量如图甲所示;
③小石块的体积如图乙和丙。
下列说法正确的是( )
A.当指针在分度盘中线两侧等幅摆动时,小兰就开始测量,其操作是合理的
B.小石块在托盘中静止时,所受支持力和对托盘的压力是一对平衡力
C.小石块的密度是
2.1×103g/cm3
D.如果小兰利用现有器材先测体积,再测质量,仍然可以精确测出小石块的密度
10.电子秤有“清零”功能,例如,在电子秤上放200g砝码,电子秤显示为200g,按清零键后,显示变为零;随后再放上100g砝码,电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能,结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下:
步骤a:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零;
步骤b:手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤示数为m1;
步骤c:把玉镯接触杯底,手放开细线,记下此时电子秤示数为m2.则下列判断中( )
①玉镯的质量为m1
②玉镯的质量为m2
③玉镯的密度为
④玉镯的密度为
A.只有①③正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有②④正确
二.填空题
11.一枚一元硬币的质量约为6000
,将这枚硬币带到月球后,其质量将
(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
12.如图所示,一头大象的质量约6
,一名中学生的质量约为50
,一只蜜蜂的质量约0.95
。[(填写单位)说明:填写汉字或字母均可。]
13.小丽和小华在练习使用托盘天平的实验中,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
(填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)将被测物块放入天平左盘,向右盘增减砝码并移动游码,使横梁再次平衡时,游码的位置和所加砝码如图乙所示,则该物块的质量是
g。
14.在使用托盘天平测量一块矿石的质量时,先把矿石放到已调平的托盘天平左盘中,再通过向右盘中加减砝码和移动游码的办法,使托盘天平再次平衡。当托盘平衡时,其右盘中所加的砝码及称量标尺上游码的位置如图所示,则被测矿石的质量是
g。
15.在理化实验技能考试中,某同学在用调节好的托盘天平称一物体的质量时,在天平的右盘加减砝码过程中,他发现:当放入质量最小的砝码时,指针偏右;若将这个砝码取出,指针偏左。要测出物体的质量,该同学下一步的正确操作是:取出质量最小的砝码,
。
16.小兰同学用天平测物体的质量,调节天平平衡后,进行如图甲所示的操作,其中操作错误的是:
。改正错误后,小兰用正确的方法称物体的质量,天平平衡时,盘中只有20g砝码一个,游码的位置如图乙所示,则被测物体的质量为
g.
17.如图是某实验小组同学测定一种未知液体密度的三次正确操作情境,
(1)实验正确的操作顺序是
。
(2)对照图可知,量筒中液体的质量为
g,该液体的密度为
kg/m3。
18.某品牌盒装牛奶体积为2.5×10﹣4m3,利用天平测量其总质量,砝码及游码对应刻度如图所示,则总质量为
g,倒出体积为1×10﹣4m3的牛奶后,再次测得其总质量为170g,此时牛奶的密度将
(选填“变大”、“变小”或“不变”),该品牌盒装牛奶的密度为
kg/m3。
19.彤彤过生日时,妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找来量筒、小玻璃杯和水,用如图所示的顺序测量出小水晶球的密度。由图可知:水晶球的体积是
cm3,水晶球的质量是
g,水晶球的密度是
g/cm3.实验中,第二步将球从量筒中拿出时小水晶球上沾有少量的水,彤彤就直接放入玻璃杯中进行第三步实验,这样做对实验结果
(会/不会)造成影响。
20.小红在户外捡到一石块,她想知道小石块的密度是多少,就用天平(含砝码)、烧杯、水进行测量,测量过程如下:
(1)用天平测量小石块的质量,天平平衡时右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,则小石块的质量为
g;
(2)测小石块的体积过程如图乙;
A.往烧杯中加入适量的水,用天平测得烧杯和水的总质量为142g;
B.将小石块浸没在水中(水未溢出),在水面的位置做标记;
C.取出小石块,往烧杯中加水,直到
,测得此时烧杯和水的质量为152g。
(3)计算小石块密度为
kg/m3;
(4)采用上述方法,取出小石块时带出一部分水,会导致小石块密度的测量值
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三.实验探究题
21.要测量一均匀铝箔的厚度,已知铝的密度ρ=2.7g/cm3.主要实验步骤如下:
①裁剪出一块长方形铝箔,用刻度尺测量长方形铝箔的长l1和宽l2。
②用天平测出长方形铝箔的质量m。
③计算出该铝箔的厚度d。
请完成下列问题:
(1)画出本次实验数据的记录表格。
(2)测量长方形铝箔的质量时,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则此长方形铝箔的质量m=
g.测得长方形铝箔的长和宽分别为l1=100cm、l2=40cm。则该铝箔的厚度d=
cm。
22.因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈?海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展。为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图所示:
①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,测得总质量m1;
②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,测得其总质量m2;
③一个月后,发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,测得此时总质量m3;
④以后,烧杯内液体体积保持不变,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,问:
(1)一个月后,通过计算可知烧杯内剩余的液体密度为
kg/m3,由此可以判断氧化石墨烯薄膜
(有/没有)良好的透水性的物理特性。
(2)由于分子间有空隙,所以混合前原有水的体积应为
m3。
23.打开酒瓶瓶盖,会闻到酒精的气味,瓶盖开启时间长了,会不会使酒的酒精度(酒中酒精和酒的体积百分比)降低呢?小明认为:酒精的密度为0.8×103kg/m3与水的密度不同,若酒的酒精度发生变化,则酒的密度必定会变化。因此只要确定酒的密度是否变化,就能作出有效判断。于是他用天平、烧怀、量杯和白酒等器材。测量酒的密度,操作过程如下:
甲。用调节好的天平测出空烧杯的质量;
乙。在烧杯中倒入适量的白酒。测出烧杯和白酒的总质量;
丙。再将烧杯中的白酒倒入如图所示的量杯中,测出白酒的体积;
丁。计算出白酒的密度。
(1)同学们认为小明的操作过程有不妥,其中实验步骤不妥是:
;实验器材不妥是
。
(2)改进实验后,小明第一次测得白酒的质量为46g,体积50mL.过了一段时间后,第二次测得白酒质量是28.8g,体积是30mL.第二次实验时所测得的白酒密度是
kg/m3,酒的酒精度有没有降低?
理由是:
(3)“中国梦﹣﹣﹣梦之蓝”一瓶梦之蓝为500mL,酒精度为42%,请计算这瓶酒的质量。
四.解答题
24.根据“蘑菇头”提供的数据,用两种方法计算说明“金戒指”不是纯金的。(ρ金=19.3×103kg/m3)
25.自行车有公路自行车、山地自行车及休闲自行车。公路自行车是指在公路路面(或人为硬化道路,或砂石路)上使用的自行车车种,可用于公路自行车竞赛。为了使骑行达到高速,要求车身质量较轻而风阻较小。
(1)若车身的材料要求强度高且轻便,则下表中最理想的材料是
。
材料
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能(强度)
强
较弱
较强
强
密度(kg/m3)
7.9×103
3.0×103
4.5×103
1.6×103
(2)已知自行车所用铝合金的质量为12kg,则所用铝合金的体积是多少?
(3)若将所用的铝合金换为碳纤维材料,则自行车的质量减少多少?
参考答案
一.选择题
1.解:
ABC、质量是物体本身的属性,与温度无关,所以水银的质量不变;
用这种温度计测量温度的过程中,水银发生热胀冷缩,即水银的体积会发生变化;
因为质量不变,体积改变,由公式ρ=知,水银的密度也会变化,故AB不符合题意,C符合题意;
D、用温度计测量温度的过程中,温度计中水银与被测物体之间发生热传递,水银的温度会发生变化,故D不符合题意。
故选:C。
2.解:A、指针偏向左侧,说明一开始左侧的质量就偏大,要想使天平平衡,右侧必须多增加砝码或多移动游码才行,所以测量结果会偏大,故A错误;
B、指针偏向右侧,说明一开始右侧的质量就偏大,而这一部分质量是不能通过砝码和游码读取出来的,所以测量结果会偏小,故B正确;
C、磨损的砝码会使其质量变小,就必须多添加或多移动游码的位置,从而使最终的读数变大,故C错误;
D、游码未移到标尺的零刻线处,说明一开始就有了一定的示数,而这部分示数最终会计算在测量的结果之内,所以测量结果会偏大,故D错误。
故选:B。
3.解:A、由表中数据可知,水银的密度,但不知道水银的质量,故A错误;
B、在常温下,铜、铝都是固态的,水银是液态,但水银的密度大于铜、铝,故B错误;
C、水结冰后,质量不变,密度变小,由公式V=知,其体积增大,故C错误;
D、已知铜的密度大于铝,并且两者质量相同,假设都是实心,由公式V=知,铜球体积较小,但如果铜球是空心的,其体积可能与实心铝球的体积相同,故D正确。
故选:D。
4.解:由题意可知,饭锅、小勺、饭碗都是由同种不锈钢制成,故三个物体的密度是相同的。
故选:D。
5.解:同种物质,在一定状态下密度是定值,实际上当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也增大几倍,而比值,即单位体积的质量不改变,
因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。所以选项D正确,A、B、C错误。
故选:C。
6.解:
分别连接O与点1、O与点2、O与点3、O与点4并延长,得出四种固体的m﹣V图象,如图所示:
由图象可知:V1<V3<V2=V4,m1=m2>m3>m4;
由于2、3在同一直线上,说明第二种、第三种固体质量与体积的比值相等,两种固体的密度相等,即ρ2=ρ3,
由图象可知,在体积V相同时,m1′>m3′>m4′。
由ρ=可得:ρ1>ρ3>ρ4。
则四种固体的密度大小关系:ρ1>ρ2=ρ3>ρ4,
可见,②③错误、①④正确。
故选:B。
7.解:
杯子里装满酒精,则金属块浸没在酒精中时,溢出酒精的体积等于金属块的体积,
由ρ=可得金属块的体积:
V=V溢酒精===20cm3,
杯子里装满水,金属块浸没在杯子的水中时,溢出水的体积等于金属块的体积,
即V溢水=V=20cm3,
则溢出水的质量:
m溢水=ρ水V溢水=1.0g/cm3×20cm3=20g。
故选:C.
8.解:
A、由图象可知,当甲物质的质量m甲=20g时,体积V甲=20cm3,甲的密度:ρ甲===1g/cm3,甲物质可能是水,故A正确;
B、密度是物质的一种特性,它不会随体积的变化而变化,故B错误;
C、由图象可知,当乙物质的质量m乙=10g时,体积V乙=20cm3,乙的密度:ρ乙===0.5g/cm3,甲、乙物质的密度之比为2:1,故C正确;
D、由甲、乙两种物质的m﹣V图象知10g甲的体积是10cm3、乙的体积是20cm3,所以,甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍,故D正确。
故选:B。
9.解:A、当指针在分度盘中线两侧等幅摆动时,说明天平的横梁平衡,所以小兰可以开始测量,操作合理,故A符合题意。
B、小石块受到托盘对小石块的支持力受力物体是小石块,小石块对托盘的压力受力物体是托盘,不是一个受力物体,这两个力不是平衡力,是相互作用力,故B不符合题意。
C、如图甲,小石块的质:m=10g+10g+1g=21g,
如图乙丙,小石块的体积:V=70ml﹣60ml=10ml=10cm3,
小石块的密度:ρ===2.1g/cm3,故C不符合题意。
D、如果小兰利用现有器材先测体积,再测质量,小石块上会沾水,导致质量测量值偏大,密度偏大,故D不符合题意。
故选:A。
10.解:
(1)向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零;把玉镯接触杯底,手放开细线,电子秤示数为m2。
所以玉镯的质量m=m2;故②正确,①错误;
(2)手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,此时电子秤示数为m1,
玉镯受到水对它竖直向上的浮力,由力的作用是相互的可知,电子秤受到压力增大量等于玉镯受到的浮力,
由阿基米德原理知,F浮=G排=m排g=m1g,
即:m排=m1,
所以玉镯体积V=V排=,
所以玉镯的密度ρ===,故③正确,④错误。
故选:C。
二.填空题
11.解:
①一枚一元硬币质量约为6g=6000mg;
②将这枚硬币带到月球后,硬币的位置发生变化,但质量与位置无关,所以其质量将不变。
故答案为:mg;不变。
12.解:大象的质量庞大,一头成年大象的质量可达6t;
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;
一只蜜蜂的质量非常小,在950mg=0.95g左右。
故答案为:t;kg;g。
13.解:(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0.6g,物体的质量是50g+20g+5g+0.6g=75.6g。
故答案为:(1)水平;右;(2)75.6。
14.解:由图知,标尺的分度值为0.2g,则物体的质量m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g。
故答案为:78.4。
15.解:由题意可知,所放入最小砝码的质量偏大,此时应该取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右调,相当于往右盘中增加更小的砝码,能使天平的横梁平衡。
故答案为:调节游码使横梁平衡。
16.解:(1)物体要放在天平的左盘,砝码要放在天平的右盘,由图可知,物体和砝码的位置放反了。
(2)标尺每一个大格代表1g,每一个小格代表0.2g,游码对应的示数是3.2g;物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值=20g+3.2g=23.2g。
故答案为:物体和砝码的位置放反了;
23.2。
17.解:(1)测量的步骤:
①丙图:用天平测出液体和烧杯的总质量;
②甲图:把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒中液体的体积。
③乙图:用天平测出剩余液体和烧杯的总质量
实验正确的操作顺序是丙、甲、乙;
(2)天平标尺的分度值为0.2g,丙中,液体和烧杯的总质量:
m2=100g+20g+3g=123g,
乙中剩余液体和烧杯的总质量:
m1=50g+20g+1g=71g,
倒入量筒中液体的质量:
m=m2﹣m1=123g﹣71g=52g;
由图丙知量筒的分度值为2ml,量筒种液体的体积:
V=40ml=40cm3;
液体的密度ρ===1.3g/cm3=1.3×103kg/m3。
故答案为:(1)丙、甲、乙;(2)52;1.3×103。
18.解:
(1)由图知,盒装牛奶的总质量m总1=200g+50g+20g+4g=274g;
(2)倒出一定体积的牛奶后,体积减小、质量减小,牛奶的密度不变;
(3)倒出牛奶的质量m=m总1﹣m总2=274g﹣170g=104g=0.104kg,其体积V=1×10﹣4m3,
牛奶的密度:ρ===1.04×103kg/m3。
故答案为:274;不变;1.04×103。
19.解:(1)量筒读数时视线应平视刻度,所以一图为30ml,二图为40ml,三图为60ml;
(2)第二图为水晶球放入玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数;
水晶球体积
V=40ml﹣30ml=10ml=10cm3;
因为漂浮,所以,G=G排
水晶球质量
m====ρ水V排=1.0g/cm3×(60cm3﹣30cm3)=30g,
水晶球密度
ρ===3g/cm3;
水晶球会带有水,带出的水使得量筒中液面降低,但带出的水再放入小玻璃板中,排开的水会增多,增多的体积正好等于带出水的体积,这样使得测量的质量没有偏差,密度也就没有偏差,即玻璃球密度的测量值与真实值相等。
故答案为:10;30;3;不会。
20.解:(1)如图可知天平标尺分度值是0.2g,游码示数为2g,则小石块的质量m=20g+10g+2g=32g;
(2)取出小石块,往烧杯中加水,直到水面达到标记处,测得此时烧杯和水的质量为152g;
(3)石块的体积:V=△V水===10cm3,
石块的密度:ρ===3.2g/cm3=3.2×103kg/m3;
(4)虽然取出小石块时带出一部分水,但当往烧杯中加水时,会将石块带出的水补充上(即图C的水面仍然在标记处),通过AC两图测质量的方法测得石块的体积不变,所以密度的测量值与实际值相等。
故答案为:(1)32;(2)水面达到标记处;(3)3.2×103;(4)不变。
三.实验探究题
21.解:
(1)用刻度尺测量长方形铝箔的长l1和宽l2;求出横截面积;用天平测出铝箔的质量m,已知铝的密度,根据密度公式变形可求得其体积,然后利用V=Sd可求得铝箔的厚度d;故设计表格如下:
铝箔的长l1/cm
铝箔的宽l2/cm
铝箔的质量m/g
铝箔厚度d/cm
(2)由图知,长方形铝箔的质量m=20g+1.6g=21.6g;
由ρ=可得,长方形铝箔的体积:V===8cm3,
长方形铝箔的面积S=l1l2=100cm×40cm=4×103cm2,
则该铝箔的厚度d===2×10﹣3cm。
故答案为:
(1)如上表;(2)21.6;2×10﹣3。
22.解:
(1)由图①、②、③可知,m1=20.2g,m2=50g+5g+2.4g=57.4g,m3=20g+10g+1.4g=31.4g,
剩余液体的质量:m=m3﹣m1=31.4g﹣20.2g=11.2g;
由图②、③可知:V2=38mL,V3=14mL,
剩余液体的体积:V=V3=14mL=14cm3,
剩余液体的密度:
ρ液===0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,则剩余液体为酒精;
开始时烧杯内倒入酒精与水的混合物,一个月后,剩余液体成分为酒精,说明水分已蒸发,氧化石墨烯薄膜分子间有空隙,氧化石墨烯薄膜具有可以使水分子透过的物理特性;
(2)混合前水的质量,m水=m2﹣m3=57.4g﹣31.4g=26g,
混合前水的体积:V水===26cm3=2.6×10﹣5m3。
故答案为:
(1)0.8×103;有;(2)2.6×10﹣5。
23.解:(1)小明的操作中,量杯的分度值太大,读数误差大,同时,倒入量杯中的酒精到不干净,测得的酒精体积偏小;
(2)第一次实验时所测得的白酒密度:ρ1===0.92g/cm3,
第二次实验时所测得的白酒密度:ρ2===0.96g/cm3=0.96×103kg/m3,
比较可知,过了一段时间后,白酒的密度增大,说明里面的酒精含量减少,酒精度降低了。
(3)由题知,“42%”指100mL酒中所含酒精的毫升数为42mL,则所含水的体积为58mL,
则500mL酒中所含酒精的体积:
V酒精=5×42mL=210mL=210cm3,
酒精的质量:
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×210cm3=168g,
所含水的体积:
V水=V总﹣V酒精=500mL﹣210mL=290mL=290cm3,
水的质量:
m水=ρ水V水=1g/cm3×290cm3=290g,
白酒的质量:
m=m酒精+m水=168g+290g=458g。
故答案为:(1)将烧杯中的白酒倒入量杯时,会倒不干净,造成体积测量值偏小;量杯的分度值太大,读数误差大;
(2)0.96×103;有;白酒的密度增大,说明里面的酒精含量减少,酒精度降低了;
(3)这瓶酒的质量是458g。
四.解答题
24.解:任选下面的两种方法:
方法一:
戒指的密度:
ρ戒指===10g/cm3=10×103kg/m3,
因为ρ戒指<ρ金,
所以戒指不是由纯金制成的;
方法二:
假设戒指是由纯金制成的,
ρ金=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3,
m=ρ金V=19.3g/cm3×0.8cm3=15.44g,
因为m戒指=8g<15.44g,
所以戒指不是由纯金做成的;
方法三:
假设戒指是由纯金制成的,
ρ金=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3,
V==≈0.41cm3,
因为V戒指=0.41cm3<0.8cm3,
所以戒指不是由纯金做成的。
答:戒指不是由纯金做成的。
25.解:
(1)若该车身的材料要求强度高且轻便,则根据表中信息可知,碳纤维性能最强,密度最小,因此最理想的材料是碳纤维;
(2)由ρ=可得所用铝合金的体积:
V合金===4×10﹣3m3;
(3)将所用的铝合金换为碳纤维材料,V碳纤维=V合金=4×10﹣3m3,
由ρ=可得需要碳纤维的质量:
m碳纤维=ρ碳纤维V碳纤维=1.6×103kg/m3×4×10﹣3m3=6.4kg,
自行车质量减小值:
△m=m合金﹣m碳纤维=12kg﹣6.4kg=5.6kg。
答:(1)碳纤维;
(2)所用铝合金的体积是4×10﹣3m3;
(3)若将所用的铝合金换为碳纤维材料,则自行车的质量减少5.6kg。