内容正文:
核心素养提升(五)
(密度计算)
小芳的奶奶是一个非常勤俭的老人,她想用一个装1 kg酱油的废空瓶去装1 kg的香油,装1 kg酱油的空瓶到底能不能装下1 kg的香油,小芳奶奶的想法能实现吗?同学们如何用学过的密度知识来计算出瓶子的容积,为小芳奶奶的想法作出判断。
探究1 解题时,在估算人的质量(或体积)时密度可视为多少?
答案:可视为1.0×103 kg/m3。
探究2 氧气装在密封的氧气瓶中,使用一部分氧气后,氧气的体积有什么变化?为什么?
答案:氧气的体积没变,因为氧气瓶的容积没有变化,剩余的氧气充满氧气瓶。
探究3 相同质量的两种不同液体,它们的体积相同吗?为什么?
答案:体积一般不同,因为两种液体的密度不同,由ρ=可知,由于质量m相同,密度大的液体,其体积小,密度小的液体,其体积大。
探究4 若要判断物体是实心还是空心的,应该用什么方法?
答案:可采用求密度、求实心体积、求质量的方法。
【类型一】 图像和比例问题
1. 在实验室中用量筒盛某种液体,将测得的液体与量筒的总质量m和量筒内液体的体积V作出如图所示的图像,量筒的质量为 50 g;当液体的体积为50 cm3时,液体的质量为 50 g,液体的密度为 1.0 g/cm3 。
第1题图
2. 用不同材料制成体积相同的甲、乙两种实心球,在调节好的天平左盘上放2个甲球,在右盘上放3个乙球,天平恰好平衡。若甲球的密度为ρ甲,乙球的密度为ρ乙,那么它们的密度之间的关系是( A )
A. ρ甲∶ρ乙=3∶2
B. ρ甲∶ρ乙=1∶2
C. ρ甲∶ρ乙=2∶1
D. ρ甲∶ρ乙=2∶3
【类型二】 混合问题的计算
3. 已知甲物质的密度为5 g/cm3,乙物质的密度为2 g/cm3,各取一定质量混合后密度为3 g/cm3,假设混合前后总体积保持不变,则所取甲、乙两种物质的体积之比是( A )
A. 1∶2 B. 2∶1
C. 5∶4 D. 4∶5
4. 一瓶标有“555 mL”字样的纯净水,水的质量是 555 g;小明喝了半瓶水,则剩余半瓶水的密度是 1.0×103 kg/m3。
5. 建筑工地要用500 m3的沙石,现取这种沙石1×10-3 m3,测得其质量为2.6 kg,则这种沙石的密度为 2.6×103 kg/m3,若用载重4 t的卡车运送,则需运送 325 车。
6. 在密度知识应用交流会上,同学们想知道一个质量为14.4 kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料做样本,测得其质量是14.4 g,体积为20 cm3,则样本的密度为 0.72 g/cm3,课桌的体积为 0.02 m3。
【类型三】 同质量问题的计算
7. 从冰箱中取出一个体积是500 mL的冰块,冰块熔化成水后,水的体积是多少?(ρ冰=0.9 g/cm3)
解:水的质量等于冰的质量
m水=m冰=ρ冰V冰=0.9 g/cm3×500 cm3=450 g,
水的体积V水===450 cm3。
【类型四】 同体积问题的计算
8. 一块碑的碑心石为长方体,测得其体积为30 m3,为了知道它的质量,取一小块作为这块碑心石的样品,测出它的质量为140 g,用量筒装入100 mL的水,然后将这块碑心石样品完全浸没水中,此时,水面升高到 150 mL。试计算出这块碑心石的质量。
解:碑心石的密度
ρ===2.8 g/cm3=2.8×103 kg/m3,
碑心石的质量
m总=ρV总=2.8×103 kg/m3×30 m3=8.4×104 kg=84 t。
9. 一空瓶的质量为0.2 kg,装满水后总质量是0.7 kg,则:
(1)瓶中水的质量是多少?
(2)此瓶的容积是多少?
(3)若用此瓶装满油后总质量是0.6 kg,那么所装油的密度是多少?
解:(1)瓶中水的质量
m水=m′-m=0.7 kg-0.2 kg=0.5 kg。
(2)由ρ=可知,水的体积
V水===5×10-4 m3,
则此瓶的容积V=V水=5×10-4 m3。
(3)油的质量
m油=m″-m=0.6 kg-0.2 kg=0.4 kg,
油的体积V油=V=5×10-4 m3,
则所装油的密度
ρ油===0.8×103 kg/m3。
【类型五】 物质鉴别问题
10. 测得体育课上用的一种实心铅球的质量为3 kg,体积为4×10-4 m3。
(1)求该铅球的密度。
(2)该铅球是不是用纯铅做成的?(ρ铅=11.3×103 kg/m3)
解:(1)该铅球的密度
ρ球===7.5×103 kg/m3。
(2)因为ρ球<11.3×103 kg/m3,所以该铅球不是用纯铅做成的。
11. 如图所示是某种瓶装食用调和油,瓶上标注“净含量5 L”字样。小华同学想探究其标注是否准确,