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第六章《质量与密度》密度计算专项训练
1.在物理实践活动中,小明和小亮同学测量判断一个铁球是否是实心的。他的实验操作如下:如图甲所示,把一只空杯子放在水平桌面上,将铁球放入空杯中,向杯中缓慢加水至与杯口齐平,测得杯子、铁球和水的总质量为498g;如图乙所示,将铁球从杯子取出水面后滴干水,测得杯子和水的总质量为340g;如图丙所示,向杯中加水至与杯口齐平,测得此时水和杯子的总质量为390g。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)铁球的总体积是多少?
(2)求铁球的密度;
(3)请说明判断铁球是否是实心的?若是空心的,空心部分的体积是多少?
2.如图,我国自主研发的新一代隐身战斗机歼-20,改进利用高性能碳纤维复合材料,提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能,同时降低了自重。将一个边长分别为0.1m、0.4m、0.5m的长方体钢制零件用某种碳纤维复合材料零件替换,在体积不变的情况下,质量减少了122kg。已知钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,求:
(1)钢制零件的体积;
(2)钢制零件的质量;
(3)此碳纤维复合材料的密度。
3.向容积为1000cm3的容器中倒满密度为1.1×103kg/m3的盐水,经过一段时间,由于水蒸发了500cm3,称得容器和剩余盐水的总质量m1=710g;小飞将一个铝球放入剩余盐水中,铝球浸没且盐水刚好到达容器口,称得容器、铝球和盐水的总质量m2=1520g。已知ρ铝=2.7×103kg/m3,则:
(1)蒸发的水的质量是多少?
(2)剩余盐水的密度是多少?
(3)通过计算判断此铝球是空心的还是实心的。
4.在学校运动会上,采用无人机进行航拍,全方位展示了运动会的空前盛况,如图所示。小华同学找到了无人机的部分参数,如表所示:
起飞质量
1213g
最大上升速度
5m/s
最大下降速度
3m/s
飞行时间
约25min
镜头焦距
2.8mm
影像传感器
有效像素1200万
螺旋桨(实心)质量
12g/支
(1)某次需要到30m的高度拍摄,若无人机此次上升的平均速度为最大上升速度的一半,则到达的时间是多少?
(2)无人机螺旋桨材料一般采用木、塑料或碳纤维(木的密度为0.72×103kg/m3,塑料的密度为1.2×103kg/m3,碳纤维的密度为1.8×103kg/m3),他用量筒测得一支螺旋桨的体积为10cm3,请你通过计算判断该螺旋桨的材料是什么?
(3)高端无人机的螺旋桨采用碳纤维包裹木的方式,既减少质量,又增加强度。现在用这种方法制作了一支质量为9.9g的实心螺旋桨,若外层包裹的碳纤维体积为2.5cm3,则碳纤维的质量是多大?这支螺旋桨内层包裹木的体积又是多少?
5.一容器容积为600cm3,容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图所示,求:
(1)液体的密度是多少?
(2)容器内盛满这种液体时,液体和容器的总质量是多少?
(3)容器内盛满这种液体后,再将一质量为400g的小球轻轻地放入容器中,小球沉入容器底,待液体不再溢出时擦干容器壁,测得总质量为900g,则小球的密度为多少?
6.底面积50cm2、高12cm的平底圆柱形玻璃杯放在水平桌面上,里面装有一定量的水,液面高度为10cm(如图甲).现将一个质量为1.17kg的金属球投入杯中,小球沉底后,发现有水溢出杯口,待液面稳定后将玻璃杯外壁的水擦干再平稳地放在电子秤上,测其质量如图乙所示.请你完成下列问题:(已知:水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,平底玻璃杯的质量和厚度均忽略不计)
(1)甲图中水的质量;
(2)溢出水的体积;
(3)金属球的密度.
7.细心的小明发现家中白酒瓶上标有“500mL 50%vol”字样,他通过查阅资料了解到:vol是表示酒精度数的单位,表示酒精体积与白酒体积的百分比。即“50%vol”表示100mL白酒中,含有50mL的酒精,其余的物质是水(ρ酒精=0.8g/cm3,不考虑体积随温度的变化,不计酒精和水混合后体积的变化)。求:
(1)这瓶白酒中酒精的质量;
(2)这瓶白酒的密度;
(3)若将这瓶白酒的酒精度数调整到“40%vol”,需要加多少毫升纯净水。
8.小明家是个体运输户,最近签订了一份为某建筑公司运送大理石和木材的合同。如果他家汽车的最大载运量是15t,汽车货箱的最大容积是10m3。运输货物时,既不能超载也不能超限。(ρ石=2.5×103kg/m3,ρ木=0.5×103kg/m3)请问:
(1)他家汽车一次最多能运输多少吨的木材?
(2)他家汽车一次最多能运输多少立方米的大理石?
(3)为了既不超限超载,又使每一趟运输量能最大限度地利用汽车的运输质量和容积,提高汽车的利用率,每一趟需要搭配装载大理石和木材,才能达到上述目的,求每一趟需要搭配装载大理石和木材的体积