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专题06 质量和密度
1、(2021·重庆市B卷·T8)如图所示,质量分布均匀的甲、乙两个正方体叠放在水平地面上,甲放在乙的中央。若乙的边长是甲的2倍,甲对乙的压强与乙对地面的压强相等,将它们分别放入足够多的水中静止时上下表面都处于水平位置,正方体乙漂浮且有的体积浸入水中。下列判断正确的是( )
A.甲、乙的质量之比m甲∶m乙=1∶4
B.甲、乙的密度之比甲∶乙=3∶8
C.甲、乙浸入水中的深度之比h甲∶h乙=4∶3
D.甲、乙在水中静止时所受浮力之比F甲∶F乙=5∶12
【答案】C
【解析】A.甲对乙的压强与乙对地面的压强相等,甲对乙的压力
F甲=pS甲
甲的重力
G甲=F甲=pS甲
乙对地面的压力
F乙=pS乙
甲乙的总重力
G总=F乙=pS乙
所以
由G=mg可知甲乙的质量之比
m甲∶m乙=1∶3
故A错误;
B.甲、乙的密度之比
故B错误;
C.正方体乙漂浮且有的体积浸入水中,处于漂浮状态,所以
F浮乙=G乙
ρ水gV=ρ乙gV
ρ乙=ρ水
甲的密度
ρ甲=ρ乙=×ρ水=ρ水
甲的密度小于水的密度,甲漂浮在水中,所以
F浮甲=G甲
ρ水gV排=ρ甲gV甲
V排甲==V甲
甲、乙浸入水中的深度之比
故C正确;
D.甲乙漂浮,所以浮力之比
F浮甲∶F浮乙= G甲∶G乙=1∶3
故D错误。
故选C。
2、(2020·重庆市A卷·T17)小张发现外婆家的盐蛋咸味适中恰到好处,猜想可能和盐水的密度有关,他和小华共同测量外婆家用来腌制盐蛋的盐水密度。
(1)将天平放在水平工作台上,游码移到标尺的_______刻度处,观察到指针偏向分度盘的左侧(图甲),应将平衡螺母向_______调节,使天平平衡。
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①测量空烧杯的质量m0,天平平衡时,砝码及游码位置如图乙,m0=_______g
②向烧杯中倒人适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m1为55.0g:然后将盐水全部倒入量筒(图丙),读数时视线与凹液面底部_______,读出体积V=_______mL;
③算出盐水的密度ρ=_______g/cm3
(3)小华指出:以上测量过程中,烧杯中会残留部分盐水导致测得盐水的密度偏大,于是他与小张利用电子秤再次测量该盐水密度。
进行了以下实验操作:
①取密度为8g/cm3的合金块,用电子秤测得其质为为80.0g(图甲);
②将合金块放入溢水杯中后向溢水杯中注满盐水,得杯、盐水,水,合金块的总质量为100.0g(图乙);
③取出合金块向溢水杯中补满盐水,测得杯和盐水的总质量为31.0g(图丙)。
根据以上数据,计算出盐水的密度ρ=_______g/cm3,若每次测量值均比真实值大1g左右,则以上步骤测得的盐水密度与真实值相比_______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】零 右 32.0 相平 20 1.15 1.1 偏大
【解析】(1)[1]调节天平水平平衡前,需将游码调至零刻度线处。
[2]指针偏左,需将平衡螺母向右调节。
(2)①[3]砝码总质量为30g,游码示数为2.0g,测得m0=32.0g。
②[4]用量筒测量体积时,实现应与凹液面的最低处相平。
[5]由丙图可知,示数为20mL。
③[6]根据密度公式得
(3)③[7]由图甲可知,合金块质量为80.0g, 图乙得此时合金块、盐水和溢水杯的总质量为100.0g,则此时溢水杯和杯中盐水质量为20.0g;图丙可知,加满盐水后总质量为31g,则加入盐水的质量为11g。此时加入盐水的体积等于合金块的体积,即
则盐水的密度为
[8]测量值比真实值大1g,则甲、乙、丙图的真实值分别为79.0g、99.0g、30.0g;图乙溢水杯和杯中盐水质量仍为20.0g,则丙图中加满盐水后的总质量为30.0g;加入盐水的质量为10g。此时
盐水的实际密度为
故测量值比实际值偏大。
3、(2019·重庆市A卷·T5)如图所示,下列情景中描述正确的是
A.甲图中下滑的小朋友的惯性越来越大
B.乙图中小朋友玩的跷跷板利用了杠杆原理
C.丙图中滑雪手套有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D.丁图中硬币跃过木块,利用了流速越大流体压强越大的知识
【答案】B
【解析】惯性的大小只与质量有关,与速度无关,所以,下滑过程中惯性不变,故A错误;
跷跷板利用了杠杆原理,因为在左右两个压力的作用下,跷跷板绕着中间的固定点转动,故B正确;
滑雪手套表面具有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
口吹硬币跃过木块,是利用了流速越大流体压强越小的原理,故D错误.
4、(2018·重庆市A卷·T17)小薇同学在测固体密度时,操作步骤如下:
(1)在实验室,小微把天平放在水平工作台上,将游码归零,发现指