内容正文:
密度计算常考题型汇总
一、密度计算必备基础
1.密度的定义:某种物质组成的物体质量与它的体积之比叫做这种物质的密度,用符号“ρ”表示。
2.公式:
3.单位
(1)国际单位制中,密度的基本单位是千克每立方米,符号kg/m3。
(2)常用的单位:克每立方厘米(g/cm3)。
(3)单位换算:1g/cm3=103kg/m3。
4.密度是物质的一种特性
(1)同种物质,密度不变,密度与质量、体积无关。
(2)不同物质,体积一定时,质量与密度成正比。
(3)不同物质,质量一定时,体积与密度成反比。
5.水的密度:ρ水=1.0×10kg/m3=1.0g/cm3。
物理意义:每立方米水的质量为1.0×103kg。
二、密度计算题型汇总
题型一:比例计算问题
方法一:赋值法。根据题目中的比例直接进行赋值,代入数据进行计算。
方法二:比例式代入计算。
例1.甲、乙两物体,它们的体积之比为1∶2,质量之比是2∶5,则它们的密度之比为_______。
解法一:设甲的质量为2,体积为1,乙的质量为5,体积为2。
代入公式得:甲的密度为2,乙的密度为2.5,所以密度之比为4∶5。
解法二:,
代入公式得:
注意:写比值的时候要写最简整数比。
题型二:等量计算问题
1.等密度问题
(1)同一种物质,物体的质量跟它的体积成正比。
(2)同一种物质,密度ρ一定时,
常见题型:液体或固体的取样问题。
解题思路:
(1)可以先利用公式求解出物体的密度,然后根据公式或求解出物体的质量或体积。
(2)也可以利用密度相等,列公式
代入题目中已知的物理量求解所求的物理量。
2.等质量问题
(1)质量相同的不同物质, 物体的体积与它的密度成反比。
(2)当不同物质的质量m相同时,m=ρ1V1=ρ2V2
常见题型:水结冰问题
解题思路:
(1)水凝固成冰(冰熔化成水)后质量保持不变;
(2)水结冰后质量不变,密度变小,体积增大;
(3)冰化水后质量不变,密度变大,体积减小。
例2.一块冰全部化成水后,体积比原来(注:ρ冰=0.9×10kg/m3)( )
A.增大 B.增大 C.减小 D.减小
解析:冰→水:m不变,ρ变大 ∴ V变小
m=ρ水V水=ρ冰V冰,代入数据得:1g/cm3×V水=0.9g/cm3×V冰
∴ 冰化水:V冰=10,减小,变为V水=9
水结冰:V水=9,增大,变为V冰=10
答案:D。
结论:体积之比:冰10水9
练习:某冰块中有一金属块,金属块和冰块的总质量为133g,总体积为70cm3); 将它们放在盛有水的圆柱形容器中,发现最终沉底,如图甲所示。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6cm,如图乙所示,若容器的底面积为10cm2,则冰全部熔化后体积减小了 6 cm3,冰的体积是 60 cm3,冰的质量是 54 g,金属块的密度为 7.9 g/cm3。(ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
解析:体积减小ΔV = 0.6cm×10cm2=6cm3
冰→水,质量m不变,V减小6cm3
V冰-V水=6cm3
等式两边都×0.9,解得:m=54g
m金=133g-54g=79g
V金=70cm3-60cm=10cm3
3.等体积问题
(1)体积相同的不同物质,物体的质量与它的密度成正比。
(2)当不同物质的质量V相同时,。
常见题型:实验测物体体积、相同容器装满液体问题、零件替换问题。
解题思路:
向装满水的溢水杯中放入一个金属球,此时V溢=V球。
相同的容器装满水和装满其它液体时V瓶=V水=V液。
零件替换:替换前后零件体积不变,零件的材质(密度)变化。
例3.设计人员设计了一个铝制零件,经安装测试后发现质量超出了1.8kg。为了减轻质量,在零件中掺入一定质量的碳纤维(ρ碳纤维=1 .8g/cm3,ρ铝=2.7g/cm3),为保证不超重,则掺入碳纤维的质量至少为( B )
A.5.4kg B.3.6kg C.2.7kg D.1.8kg
解析:铝→碳纤维,体积相等,质量减轻1.8kg
Δm=m铝-m碳=1.8kg
ρ铝V-ρ碳V=1.8kg
(ρ铝-ρ碳)V=1.8kg
(2.7g/cm3-1.8g/cm3)V=1.8kg
0.9g/cm3V=1.8kg
练习1.现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的两种液体,质量均为m0,某工厂要用它们按体积比1∶1的比例配制一种混合液(设混合前后总体积保持不变) ,且使所得混合液的质量最大,则( BC )
A.这种混合液的密度为
B.这种混合液的密度为
C.按要求配制后,