内容正文:
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第五章 质量与密度
专题八 密度的综合计算
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类型1 有关m-V图像的密度计算
1. (江西宜春期末)右图为甲、乙两种物质的 m-V图像,请根据图像,回答
下列问题。
(1)甲物质的密度 ρ甲 为多少?
(2)甲物质的密度是乙物质密度的多少倍?
(3)做一个模具要用81 g的甲物质,若换用乙物质做这
个模具,可以减少多少质量?
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(1)2.7 g/cm3 (2)3倍 (3)54 g
【解析】根据图像信息可知, ρ甲= = =2.7 g/cm3 ρ乙= = =0.9 g/cm3
所以 = =3。
同一模具,所需要甲、乙两种物质的体积相同,所以
V 乙'=V甲'= = =30 cm3 m乙'=ρ乙V乙'=0.9 g/cm3×30 cm3=27 g
减少质量Δm=m甲'-m乙'=81 g-27 g=54 g。
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2. (新题型 图表信息题)小红用一只杯子盛某种液体,得出液体和杯子的总质量m与液体体积V的关系如下图所示。求:
(1)杯子的质量是多少?
(2)该液体的密度是多少?
(3)如果在这只杯子里装 100 cm3的这种液体,液体
和杯子的总质量是多少?
(4)这只杯子装满酒精时,杯子和酒精的总质量是 0.26 kg,杯子的容积是多少?(ρ酒精= 0.8×103 kg/m3)
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(1)60 g (2)1×103 kg/m3 (3)160 g (4)250 cm3
【解析】(1)根据图像信息可知,当液体体积为0(即没有液体)时,空杯子的质量m0=60 g。
(2)根据图像信息可知,当液体体积V=60 cm3时,液体质量 m=m总 -m0=120 g - 60 g=60 g,则液体的密度 ρ= = =1 g/cm3=1×103 kg/m3。
(3)如果在这只杯子里装 100 cm3的这种液体,液体的质量m′=ρV′=1 g/cm3×100 cm3=100 g,液体和杯子的总质量m总′=m′+m0=100 g+60 g=160 g。
(4)这只杯子装满酒精时,杯子和酒精的总质量是0.26 kg,
则酒精的质量 m酒精=m 总 ″ -m0=0.26×1 000 g-60 g=200 g,
杯子的容积V杯=V 酒精= = =250 cm3。
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3.(新思维 模型建构)小杰家的晒谷场上有一堆稻谷,体积为5 m3,为了估测这堆稻谷的质量,他用一只空桶平平地装满一桶稻谷,测得桶中的稻谷的质量为 8.8 kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为8 kg,ρ水= 1.0×103 kg/m3。求:
(1)桶的容积是多少?
(2)这堆稻谷的总质量约为多少?
类型2 估测较大物体的质量
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(1)8×10-3 m3 (2)5.5 t
【解析】(1)由ρ= ,桶的容积V=V水= = =8×10-3 m3。
(2)桶中稻谷的体积V0=V=8×10-3 m3
稻谷的密度ρ= = =1.1×103 kg/m3。
所以这堆稻谷的总质量m总=ρV总=1.1×103 kg/m3×5 m3=5.5×103 kg=5.5 t。
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4. (新情境 先进科技)“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10 909 m。在万米深海,海水会对载人潜水器产生巨大的压力,所以制作载人潜水器的材料至关重要。中科院金属研究所独创出新型钛合金材料 Ti62A,成功造出全球最大的深海载人潜水器。
(1)若载人潜水器使用的钛合金总质量为6.3 t,其体积为1.4 m3,则钛合金的密度为多少?
(2)若使用钢材制作载人潜水器,为达到相同的强度,需要约3 m3的钢材,已知钢的密度为7.9 g/cm3,则载人潜水器质量会增加多少?
类型3 有关材料的密度计算
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(1)4.5×103 kg/m3 (2)1.74×104 kg
【解析】(1)钛合金的密度 ρ 钛合金 = = =4.5×103