内容正文:
6.1密度(第1课时)
一、单选题
1.人们常说“石头比棉花重”,这句话的含义是指( )
A.石头的质量比棉花大 B.石头的重力比棉花大
C.石头的体积比棉花大 D.石头的密度比棉花大
2.下列各物理量中,可鉴别物质的是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.重力
3.冰熔化成水后(ρ冰=0.9×103千克/米3)( )
A.质量变大,体积变小 B.质量变小,体积变大
C.质量不变,体积变小 D.质量不变,体积变大
4.密度公式为ρ=,下面说法中正确的是( )
A.质量越大,物质的密度越大 B.体积越大,物质的密度越小
C.密度与物体的质量成正比、与体积成反比 D.密度可以用质量与体积的比值计算
5.已知空气密度为1.3千克/米3,你估算一下目前所在的教室中空气质量最接近( )
A.3千克 B.30千克 C.300千克 D.3000千克
6.甲、乙两个实心金属球,它们的体积之比为3∶2,质量之比为2∶1, 则它们的密度之比是( )
A.3∶1 B.3∶4 C.4∶3 D.1∶1
7.小东用一个最多能装4 kg水的塑料桶装满食用油,则桶内食用油的质量(ρ水>ρ油) ( )
A.小于4kg B.大于4kg C.可能等于4kg D.一定等于4kg
8.甲、乙、丙三个实心正方体,边长之比为1∶2∶3,质量之比为3∶8∶9,则密度比甲∶乙∶丙是( )
A.9∶3∶1 B.3∶4∶3 C.3∶2∶1 D.9∶8∶3
9.甲、乙两种物质的m-V图像如图所示,分析该图像可知( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大 B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大
C.乙种物质的密度为2.5×103kg/m3 D.20cm3的甲种物质的质量为50g
10.如图为1kg的水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,根据图像信息判断正确的是( )
A.温度为4℃ 时,水的体积最大 B.温度升高,水的体积不变
C.由1℃升高到8℃,水的密度一直变小 D.1℃ 时水的密度比5℃ 时的小
二、填空题
11.体积单位换算:
(1)15 mL=15 = L= m3。 (2)中学生的体积约50 dm3= m3。
12.请完成单位换算:
① ② ;
③ ④
⑤
13.请在下列数字后面填写合适的单位。
(1)空气的密度为1.29 ;(2)铜的密度为7.9 ;(3)一名中学生的体积约为50 。
14.一块体积是0.1m3的冰熔化成水后,其质量是 kg,体积是 m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
15.我们把某种物质 的质量称为密度,水的密度是1000千克/米3,单位读作 ,其物理意义是:每立方米的水的 。
16.水的密度为 千克/米3,它的物理意义是: 。冰块吸热后有4dm3的冰融化成水,则化成水的质量为 千克(ρ冰=0.9×103kg/m3)。
17.冰的密度为,当水结成冰时,体积 。一瓶纯净水喝掉一半后,剩下水的密度 (均选填“变大”、“变小”、“不变”),恰能装下1千克酒精的瓶子, (选填“能”或“不能”)装下1千克的水。
18.酒精的密度为千克/米,其单位读作 。一只杯子最多可盛质量为2千克的水,它一定 (选填“能”或“不能”)盛下质量为2千克的酒精,如果用此杯子盛满浓盐水,则盐水质量一定 2千克(选填“大于”、“等于”或“小于”)。(ρ酒精<ρ水<ρ盐水)。
三、计算题
19.溪中一块石头的质量为2.4kg,体积为1×10-3m3,求石头的密度。
20.为了解暑降温学校为班级送来了一块质量为27千克的冰块,已知冰的密度为0.9103千克/米3。求:
(1)冰块的体积;
(2)若冰块吸热后,有10分米3的冰融化成水,求水的质量。
21.一个质量为5.34kg的铜质零件。(ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3)
(1)该零件的体积是多少?
(2)将其改用铝来做,可减少质量多少千克?
22.某高端矿泉水采用玻璃瓶装。已知空瓶的质量为300g,容积为550mL,矿泉水的密度为1.0×103kg/m3,玻璃的密度为2.4×103kg/m3。求:
(1)一满瓶该矿泉水的质量为多少克?
(2)制作一个玻璃瓶需要玻璃的体积为多少立方厘米?
(3)用该玻璃瓶装满酒精后,总质量为740g,酒精的密度为多少?
一、单选题
1.根据你对生活中物理量的认识,下列数据中最接近生活实际的是( )
A.人体的密度约为1.0×103kg/m3 B.一名中学生的质量约为5kg
C.中学生的课桌高约为1.5m D.一本物理课本受到的重力约为10 N
2.下列说法中正确的是( )
A.使一个铜块温度升高时,铜块的密度将变小
B.ρ=看出,一个物体的质量m越大,它的密度ρ就越大
C.一滴水和一杯水的质量不同,所以它们的密度也不同
D.煤油的密度是0.8×103kg/m3,若测出某种液体的密度是0.8×103kg/m3,则说明这种液体肯定是煤油
3.某物质A的密度与体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.物质A的密度与体积成反比
B.物质A的密度与质量成正比
C.物质A的密度大于常温常压下水的密度
D.图中阴影部分的面积表示物质A的质量,其值为1000kg
4.小明探究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系图像,如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量是40kg
B.甲液体的密度是2.5g/cm3
C.密度为1.2g/cm3的液体其m-V图像应位于Ⅱ区域
D.密度为3.0g/cm3的液体其m-V图像应位于Ⅲ区域
5.如图,不同材料制成的实心圆柱体和放在水平地面上,他们质量相等,其底面积之比,高度之比。下列关于两圆柱体重力、体积、密度的大小关系,正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
6.下表是常温常压下部分物质的密度值。根据表格中的信息,下列说法正确的是( )
常温常压下部分物质的密度(kg/m3)
干松木
水银
铜
水
钢、铁
植物油
冰(0℃)
酒精
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.同种物质的密度一定相同
C.质量相同的实心铜块和铁块,铁块的体积大
D.将水和植物油混合在一起,静置一段时间后,水会在植物油的上面
二、填空题
7.钛合金是航空工业的重要材料,它的密度是4500千克/米3。用钛合金制造神州十三号的某零件,其体积为1×10-4米3,则质量为 千克。若再将该零件进行打磨,其质量 ,密度 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.一只空瓶的质量为100克,装满水时的总质量为600克,瓶中水的质量是 千克、瓶的容积是 米3。当该瓶内装满某种液体时的总质量为0.5千克,瓶内液体的密度是 千克/米3。
9.由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,密度最大的是 (选填“a”“b”或“c”)物体;b物质的密度为 ,可能是 ,其密度的物理意义是 。
10.已知,,质量为90的水全部凝固成冰后,体积将 (填“变大”或“变小”),这些冰的体积为 ;水具有反常膨胀的特性,如图为标准大气压下,质量为1g的水的体积-温度图,根据图像可知,温度等于时,水的密度最 (选填“大”、“小”);在范围内,水具有 (填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质。
三、计算题
11.如图所示,一只容积为400立方厘米的瓶内盛有300克的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为10克的小石子投入瓶中,当乌鸦投了25块相同的小石子后,水面升到瓶口。求:
(1)瓶内水的体积;
(2)石块的密度。
12.我国很多人需配戴近视或远视镜,下表是眼镜主要材料的部分技术指标。
材料
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
技术指标
密度
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐磨损
耐腐蚀
(1)根据所学的物理知识,你会选择哪种材料的镜片?写出理由。
(2)求一块体积为10cm3玻璃镜片的质量。
(3)如果一副由铜合金做成的镜架的质量为,若以钛合金代替铜合金做一副完全相同的镜架,求:钛合金镜架的质量。
13.走到刚下的积雪上面,感觉很松软。小宇用一个带有刻度的容器收集了1600mL积雪,用电子秤测得该容器装雪前后质量之差为320g。问:
(1)小宇采集的积雪的密度是多少g/cm3?
(2)若组成雪花的冰晶密度为0.8g/cm3,则小宇采集的积雪中,空心的体积占了多少?(用百分比表示)
(3)查阅资料发现,降雪量是指将雪熔化后,以毫米为计量单位的水的深度。小宇测出地面上积雪平均厚度为10cm,则本次降雪量大小是多少?
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6.1密度(第1课时)
一、活动与探究1:探究相同体积的不同物质的质量之间的关系。
教师让几个学生到前面来,感受一下颜色相同的铁块和塑料块的质量大小,根据质量来判断哪一个是铁块,哪一个是塑料块。从而得出相同体积的不同物质的质量不同也是物质的一种特性,可以用来鉴别物质。
(说明:也可以拿出一个已调节好的天平,分别把两金属块放在两盘中,让学生说出哪个是铁块。)
说明:让学生感受体积相同的不同物质的质量是不同的,以便引导学生探索质量和体积之间的关系,从现象中寻找规律,得出结论。
师:请同学们利用桌上的器材(见图3:其中铜块、铁块、铝块的体积都是10cm³),研究一下相同体积的不同物质的质量是否相同。
将实验数据填入表格1:
表格1 (探究相同体积的不同物质的质量与体积的关系)
物质
质量/g
体积/cm³
质量/体积 /g*cm-3
铜块
10
铁块
10
铝块
10
学生实验过程中教师巡视,发现问题是及时启发与指导。
学生实验结束后,教师选取几个小组的数据投影展示,并让其小组成员根据所测数据得出结论,并分析质量与对应体积比值的特征。
结论:相同体积的不同物质质量不同,不同物质的质量与体积的比值不同。
说明:让学生通过自己的亲自动手,获得知识,印象会更深,理解会更透,同时检查一下学生对天平的使用技能的形成情况。
二、活动与探究2:探究同种物质质量与体积的关系。
在学生总结相同体积不同物质质量之间关系的基础上引出新的问题。
(1)提出问题:同种物质的质量和体积之间会有什么样的关系呢?
(2)猜想与假设:学生根据生活经验,思考:如果是体积相同的同种物质,其质量是否相等?不同体积的同种物质,其质量又怎么变化呢?
对学生提出的假设,要鼓励学生设计实验来进行探究验证。
生甲:体积相同的同种物质,其质量是相等。
生乙:物体的体积越大,质量越大。
生丙:……
(3)制定计划与设计实验
从以上的猜想出发,取铜、铁、铝、肥皂等几组物体中的一组作为研究对象,每组物体的体积不同。用天平测出它们的质量,用刻度尺测出它们的边长后计算出它们的体积,列出表来,然后以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在方格纸上描点,再把这些点连起来,做出图象,并分别计算每个物体质量与体积的比值。
在实验前,应该和学生一起讨论实验过程中应该考虑的问题,如分工要明确,严格测量仪器的使用规则,读数时要认真、细心,如何记录实验数据等。
实验方案1:学生通过小组实验测量不同体积(圆柱体)铁块的质量(见图4),记录数据(记入表格2中)、绘制表格,做出图像,分析质量与对应体积比值的特征。
图4:不同体积的铁块
表格2 (探究同种物质质量与体积的关系)
物质
质量/g
体积/cm³
质量/体积 /g*cm-3
铁块1
10
铁块2
20
铁块3
30
实验方案2:同样测出体积成倍数关系的同种液体的质量。(也可以不是整数倍),填入表格3中。
说明:取液体时,由于学生还没学过用量筒,且量筒的使用也不是本节所要求的,所以建议可用大注射器来取不同体积的液体。此外,也可以用铜块、铝块、肥皂或其它物质来做实验。
表格3(探究同种物质质量与体积的关系)
物质
质量/g
体积/cm³
质量/体积 /g*cm-3
液体1
液体2
液体3
(4)进行实验与收集证据
全班同学分成若干小组,选取不同的研究对象进行实验,分工合作共同收集证据。以小组为单位,不同小组选取不同的物质进行测量,一是可以节省时间;二是可以获得多种物质的多组数据;三是可以加强全班同学的交流,培养他们的团结合作精神。
学生实验结束后,教师选取几个小组的数据投影展示,并让其小组成员根据所测数据得出结论,并分析质量与对应体积比值的特征。在此过程中要对学生的分析给予评价,对表现好的小组要给予表扬。引导学生分析时,要突出样品的体积增加了多少倍,它的质量也增加了相同的倍数。学生讨论、比较各组的测量结果后可得出如下结论。
结论:同种物质的质量与它的体积成正比,质量与体积的比值相同。不同物质的质量与体积的比值不同。
三、密度概念的建立
师:同学们根据在上面的探究中得到的数据分析,不同物质的质量和体积的比值相同吗?
生:归纳推理:
(1)同种类的物质,它的体积增大几倍,它的质量也增大几倍,且质量跟体积的比值是个定值。
(2)不同种类的物质,质量跟体积的比值是不同的。
在以上实验探究和分析的基础上,教师进一步指出:
质量和体积的比值表示单位体积的质量。同种物质的单位体积的质量是相同的;不同物质的单位体积的质量一般是不同的。可见,单位体积的质量反映了物质的一种特性。物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
(板书:密度的定义:某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。表示符号:ρ。)
四、密度的公式、单位、密度表
师:根据密度的定义可以得到密度的公式应该是什么呢?
生:密度等于质量除以体积。
师板书(物理公式及符号表示):
符号的意义及单位:
ρ──密度──千克每立方米(kg/m³)
m ──质量──千克 (kg) V ──体积──立方米(m³)
说明:密度ρ的单位是由质量的单位和体积的单位决定的。国际单位制中,质量的单位是千克(kg),体积的单位是立方米(m³),密度的单位就是千克每立方米(kg/m³)。如果质量单位用克(g),体积单位是立方厘米(cm³),则密度的单位就是“克每立方厘米”(g/cm³)。
1 g/cm³=1×103 kg/m³。
物理意义:1立方米的物体的质量为.......kg
变形公式:m=ρV和V=
五、密度的是物质的一种特性
ρ反映的是物质的种类,同种物质密度相同,不同种物质的密度是不同的。
a.密度是物质的一种特性,虽然密度由物质的质量、体积定义,但是却与质量和体积无关;
b.每种物质都有一定的密度,不同的物质密度一般是不同的;
c.同种物质在状态不同时,密度不同(如:水凝固成冰)。
注意:常规情况下,物体的密度由物体的种类、状态决定。但是,在某些情形下,物质的密度也会发生变化。例如:
(1)物质的热胀冷缩。如:给某铁块加热,使其温度由100摄氏度上升到1000摄氏度,则由于铁块的质量未变,受热体积膨胀,则密度将减小。
(2)封闭气体的密度。对于封闭气体,其体积由容器决定。如果从某一封闭容器中,抽出或充入部分气体,则由于其体积不变,但是质量却发生了改变,则密度也随之变化。
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6.1密度(第1课时)
一、单选题
1.人们常说“石头比棉花重”,这句话的含义是指( )
A.石头的质量比棉花大 B.石头的重力比棉花大
C.石头的体积比棉花大 D.石头的密度比棉花大
【答案】D
【详解】ACD.把由某种物质组成的物体的质量与其体积的比叫做这种物质的密度。石头的密度大于棉花的密度,根据可知相同体积的石头与棉花的质量大,故AC不符合题意,D符合题意;
B.根据G=mg,重力大小由质量决定,对不确定质量的两个物体,重力大小不能确定,故B不符合题意。
故选D。
2.下列各物理量中,可鉴别物质的是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.重力
【答案】C
【详解】因为密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般是不同的,而体积、质量和重力不是物质的特性,和物质的种类没有关系,所以可以用密度来鉴别物质的种类,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.冰熔化成水后(ρ冰=0.9×103千克/米3)( )
A.质量变大,体积变小 B.质量变小,体积变大
C.质量不变,体积变小 D.质量不变,体积变大
【答案】C
【详解】因质量是物体的一种属性,与物体的状态无关,所以,一块冰熔化成水后质量不变,水的密度是1.0×103kg/m3,冰的密度是0.9×103kg/m3,所以一块冰熔化成水后密度变大,由可知体积的变小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.密度公式为ρ=,下面说法中正确的是( )
A.质量越大,物质的密度越大
B.体积越大,物质的密度越小
C.密度与物体的质量成正比、与体积成反比
D.密度可以用质量与体积的比值计算
【答案】D
【详解】ABC.对于同一种物质,密度是不变的,即物质的密度大小与质量和体积无关,不能理解为物质的密度与质量成正比、与体积成反比,故ABC错误;
D.质量与体积的比值表示物质的密度,密度可以用质量与体积的比值计算,故D正确。
故选D。
5.已知空气密度为1.3千克/米3,你估算一下目前所在的教室中空气质量最接近( )
A.3千克 B.30千克 C.300千克 D.3000千克
【答案】C
【详解】教室的长约为10m,宽约为6m,高约为4m,则教室的容积
V=10m×6m×4m=240m3
教室里空气的质量
m=ρV=1.3kg/m3×240m3=312kg
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.甲、乙两个实心金属球,它们的体积之比为3∶2,质量之比为2∶1, 则它们的密度之比是( )
A.3∶1 B.3∶4 C.4∶3 D.1∶1
【答案】C
【详解】甲、乙两个实心金属球,它们的体积之比为3∶2,质量之比为2∶1, 则它们的密度之比
故C符合题意。
故选C。
7.小东用一个最多能装4 kg水的塑料桶装满食用油,则桶内食用油的质量(ρ水>ρ油) ( )
A.小于4kg B.大于4kg C.可能等于4kg D.一定等于4kg
【答案】A
【详解】因为水的密度大于植物油的密度,水的体积与植物油的体积相同,根据公式可知,植物油的质量一定小于水的质量,也就是小于4kg,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.甲、乙、丙三个实心正方体,边长之比为1∶2∶3,质量之比为3∶8∶9,则密度比甲∶乙∶丙是( )
A.9∶3∶1 B.3∶4∶3
C.3∶2∶1 D.9∶8∶3
【答案】A
【详解】甲、乙、丙三个实心正方体,边长之比为1∶2∶3,则体积之比为1∶8∶27,质量之比为3∶8∶9,由可得,密度比是
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9.甲、乙两种物质的m-V图像如图所示,分析该图像可知( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大
C.乙种物质的密度为2.5×103kg/m3
D.20cm3的甲种物质的质量为50g
【答案】B
【详解】A.由图知道,图像的横轴表示体积,纵轴表示质量,由图像知道,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较小,故A不符合题意;
B.由图像知道,若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大,故B符合题意;
C.由图像知道,当时,V乙=8m3,由知道,甲种物质的密度
故C不符合题意;
D.由图像知道,当时,V甲=4m3,由知道,乙种物质的密度
所以,当Vˊ=20cm3时,乙种物质的质量为
故D不符合题意。
故选B。
10.如图为1kg的水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,根据图像信息判断正确的是( )
A.温度为4℃ 时,水的体积最大
B.温度升高,水的体积不变
C.由1℃升高到8℃,水的密度一直变小
D.1℃ 时水的密度比5℃ 时的小
【答案】D
【详解】A.由图像可知,温度为4℃时,水的密度是最大的,由
可知,质量一定时,其体积是最小的,故A错误;
B.由图像可知,在4~10℃范围内,温度越高,水的密度越小,则体积越大,故B错误;
C.由图像可知,在1~8℃范围内,温度越高,水的密度先增大后减小,故C错误;
D.由图像可知1℃ 时水的密度约为0.9999g/cm3,5℃ 时水的密度明显大于0.9999g/cm3,故D正确。
故选D。
二、填空题
11.体积单位换算:
(1)15 mL=15 = L= m3。
(2)中学生的体积约50 dm3= m3。
【答案】 cm3 1.5×10-2 1.5×10-5 5×10-2
【详解】(1)[1]因为1mL=1cm3,所以
15mL=15cm3
因为1mL=10-3L,所以
15mL=15×10-3L=1.5×10-2L
因为1cm3=10-6m3,所以
15mL=15cm3=15×10-6m3=1.5×10-5m3
(2)[2]因为1dm3=10-3m3,所以
50dm3=50×10-3m3=5×10-2m3
12.请完成单位换算:
①
② ;
③
④
⑤
【答案】 略
【详解】[1]略
[2]
密度的单位换算关系,,所以
[3] [4][5]略
13.请在下列数字后面填写合适的单位。
(1)空气的密度为1.29 ;
(2)铜的密度为7.9 ;
(3)一名中学生的体积约为50 。
【答案】 kg/m3 g/cm3 dm3
【详解】(1)[1]体积是1m3的空气,质量约1.29kg,所以其密度为1.29kg/m3。
(2)[2]体积是1cm3的铜,质量约7.9g,所以其密度为7.9g/cm3。
(3)[3]水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与水的密度差不多,在1.0×103kg/m3左右。中学生的质量在50kg左右,体积大约为
14.一块体积是0.1m3的冰熔化成水后,其质量是 kg,体积是 m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
【答案】 90 0.09
【详解】[1]由题意可知冰的质量为
m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×0.1m3=90kg
冰熔化成水后,质量不变,所以水的质量为
m水=m冰=90kg
[2]水的质量为90kg,密度已知,则水的体积为
15.我们把某种物质 的质量称为密度,水的密度是1000千克/米3,单位读作 ,其物理意义是:每立方米的水的 。
【答案】 单位体积 千克每立方米 质量为1000千克
【详解】[1]在物理学中,密度表示某种物质单位体积的质量,其大小等于质量与体积的比值。
[2][3]1000千克/米3读作千克每立方米,物理意义表示每立方米的水的质量为1000千克。
16.水的密度为 千克/米3,它的物理意义是: 。冰块吸热后有4dm3的冰融化成水,则化成水的质量为 千克(ρ冰=0.9×103kg/m3)。
【答案】 1×103 体积为1m3的水的质量是1×103kg 3.6
【详解】[1]水的密度是1×103kg/m3。
[2]密度的物理意义是体积是1m3的水的质量是1×103kg。
[3]因为 ,所以冰熔化后水的质量为
m水=m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×4×10-3m3=3.6kg
17.冰的密度为,当水结成冰时,体积 。一瓶纯净水喝掉一半后,剩下水的密度 (均选填“变大”、“变小”、“不变”),恰能装下1千克酒精的瓶子, (选填“能”或“不能”)装下1千克的水。
【答案】 变大 不变 能
【详解】[1]水的密度为,冰的密度为,当水结成冰时,密度变小,质量不变,根据可知体积变大。
[2]密度跟质量和体积无关,所以一瓶纯净水喝掉一半后,剩下水的密度不变。
[3]酒精的密度小于水的密度,所以质量相同时,根据可知水的体积小于酒精的体积,所以恰能装下1千克酒精的瓶子,能装下1千克的水。
18.酒精的密度为千克/米,其单位读作 。一只杯子最多可盛质量为2千克的水,它一定 (选填“能”或“不能”)盛下质量为2千克的酒精,如果用此杯子盛满浓盐水,则盐水质量一定 2千克(选填“大于”、“等于”或“小于”)。(ρ酒精<ρ水<ρ盐水)。
【答案】 千克每立方米 不能 大于
【详解】[1]千克/米读作千克每立方米。
[2][3]因为杯子的容积一定,并且最多装2kg水,由于酒精的密度小于水的密度,由可知,体积一定时,质量与密度成正比,可知将杯子装满酒精时,其质量小于2kg;如果改装浓盐水,由于盐水的密度大于水的密度,因此将杯子装满盐水时,其质量一定大于
三、计算题
19.溪中一块石头的质量为2.4kg,体积为1×10-3m3,求石头的密度。
【答案】
【详解】解:石头的密度为
答:石头的密度为。
20.为了解暑降温学校为班级送来了一块质量为27千克的冰块,已知冰的密度为0.9103千克/米3。求:
(1)冰块的体积;
(2)若冰块吸热后,有10分米3的冰融化成水,求水的质量。
【答案】(1);(2)9kg
【详解】解:(1)由得,27千克冰块的体积
(2)10分米3的冰的质量
mʹ=ρVʹ = 0.9×103kg/m3×10×10-3 m3=9kg
质量是物质本身具有的性质,与状态无关,10分米3的冰熔化成水,质量不变,水的质量仍为9kg。
答:(1)冰块的体积为;
(2)若冰块吸热后,有10分米3的冰融化成水,水的质量为9kg。
21.一个质量为5.34kg的铜质零件。(ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3)
(1)该零件的体积是多少?
(2)将其改用铝来做,可减少质量多少千克?
【答案】(1)6×10-4m3;(2)3.72kg
【详解】解:(1)铜质零件的质量m铜=5.34kg,ρ铜=8.9×103kg/m3,根据可得,该零件的体积为
(2)将其改用铝来做,零件体积不变,即
则铝质零件的质量为
所以减少的质量为
答:(1)该零件的体积是6×10-4m3;
(2)将其改用铝来做,可减少质量3.72kg。
22.某高端矿泉水采用玻璃瓶装。已知空瓶的质量为300g,容积为550mL,矿泉水的密度为1.0×103kg/m3,玻璃的密度为2.4×103kg/m3。求:
(1)一满瓶该矿泉水的质量为多少克?
(2)制作一个玻璃瓶需要玻璃的体积为多少立方厘米?
(3)用该玻璃瓶装满酒精后,总质量为740g,酒精的密度为多少?
【答案】(1)550g;(2)125cm3;(3)0.8g/cm3
【详解】解:(1)一满瓶矿泉水的体积为
V水=V容=550mL=550cm3
水的密度为
ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3
则一满瓶该矿泉水的质量为
m水=ρ水V水=1g/cm3×550cm3=550g
(2)由题意可知玻璃的密度为
ρ玻璃=2.4×103kg/m3=2.4g/cm3
玻璃的质量为
m玻璃=m瓶=300g
则一个玻璃瓶需要玻璃的体积为
(3)由题意可知酒精的质量为
m酒精=m总-m瓶=740g-300g=440g
酒精的体积为
V酒精=V容=550cm3
则酒精的密度为
答:(1)一满瓶该矿泉水的质量为550g;
(2)制作一个玻璃瓶需要玻璃的体积为125cm3;
(3)酒精的密度为0.8g/cm3。
一、单选题
1.根据你对生活中物理量的认识,下列数据中最接近生活实际的是( )
A.人体的密度约为1.0×103kg/m3
B.一名中学生的质量约为5kg
C.中学生的课桌高约为1.5m
D.一本物理课本受到的重力约为10 N
【答案】A
【详解】A.人体的密度与水接近,约为1.0×103kg/m3,故A符合题意;
B.一名中学生的质量约为50kg左右,故B不符合题意;
C.一名中学生的身高约为1.60米,课桌高度约为中学生身高的一半,即约为0.8米,故C不符合题意;
D.物理课本的质量约160g,受到的重力约为
G=mg=0.16kg×10N/kg=1.6N
故D不符合题意。
故选A。
2.下列说法中正确的是( )
A.使一个铜块温度升高时,铜块的密度将变小
B.ρ=看出,一个物体的质量m越大,它的密度ρ就越大
C.一滴水和一杯水的质量不同,所以它们的密度也不同
D.煤油的密度是0.8×103kg/m3,若测出某种液体的密度是0.8×103kg/m3,则说明这种液体肯定是煤油
【答案】A
【详解】A.使一个铜块温度升高时,铜块的体积膨胀变大,而质量不变,由可知,铜块的密度变小,故A正确;
B.密度是物质的一种特性,根据可知,一个物体的质量m越大,体积也对应的增大,密度值不变,故B错误;
C.密度是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物体的质量和体积无关,所以一滴水和一杯水的密度相同,故C错误;
D.煤油和酒精的密度是相同的,都是0.8×103kg/m3,若测出某种液体的密度是0.8×103kg/m3,这种液体不一定是煤油,也有可能是酒精,故D错误。
故选A。
3.某物质A的密度与体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.物质A的密度与体积成反比
B.物质A的密度与质量成正比
C.物质A的密度大于常温常压下水的密度
D.图中阴影部分的面积表示物质A的质量,其值为1000kg
【答案】D
【详解】A.由图像可知,物质A的密度不随体积的变化而变化,故A错误;
B.密度是物质的一种特性,与质量和体积大小无关,故B错误;
C.由图像可知ρA=1×103kg/m3,物质A的密度等于常温常压下水的密度,故C错误;
D.阴影部分的面积为ρV,即质量m,其值为
mA=ρAVA=1×103kg/m4×1m3=1000kg
故D正确。
故选D。
4.小明探究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系图像,如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量是40kg
B.甲液体的密度是2.5g/cm3
C.密度为1.2g/cm3的液体其m-V图像应位于Ⅱ区域
D.密度为3.0g/cm3的液体其m-V图像应位于Ⅲ区域
【答案】C
【详解】A.由图象知,液体体积为零时对应质量为40g,则容器的质量为40g,故A错误;
B.甲液体的密度
故B错误;
CD.乙液体的密度
根据可知,质量相同时,密度为1.2g/cm3的液体的体积小于甲的体积大于乙的体积,故该液体的质量与体积关系图象应该在Ⅱ区域;密度为3.0g/cm3的液体的体积小于甲的体积,故该液体的质量与体积关系图象应该在Ⅰ区域,故C正确,D错误。
故选C。
5.如图,不同材料制成的实心圆柱体和放在水平地面上,他们质量相等,其底面积之比,高度之比。下列关于两圆柱体重力、体积、密度的大小关系,正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】C
【详解】解两圆柱体的质量相等,即
根据可知和的重力相同,则
其底面积之比
高度之比
由可知圆柱体和的体积之比为
根据密度的变形公式可知,在质量不变时,密度与体积成反比,因为密度之比
故ABD错误,C正确。
故选C。
6.下表是常温常压下部分物质的密度值。根据表格中的信息,下列说法正确的是( )
常温常压下部分物质的密度(kg/m3)
干松木
水银
铜
水
钢、铁
植物油
冰(0℃)
酒精
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.同种物质的密度一定相同
C.质量相同的实心铜块和铁块,铁块的体积大
D.将水和植物油混合在一起,静置一段时间后,水会在植物油的上面
【答案】C
【详解】A.干松木是固态,水是液体,由表中数据可知,水的密度大于干松木的密度,故A错误;
B.水和冰是同种物质,但密度不同,所以同种物质的密度不一定相同,故B错误;
C.由表中数据可知,铜的密度大于铁的密度,根据可知,质量相同的实心铜块和铁块,铁块的体积大,故C正确;
D.水的密度比植物油的密度大,所以将水和植物油混合在一起,静置一段时间后,密度大的水会沉底,在植物油的下面,故D错误。
故选C。
二、填空题
7.钛合金是航空工业的重要材料,它的密度是4500千克/米3。用钛合金制造神州十三号的某零件,其体积为1×10-4米3,则质量为 千克。若再将该零件进行打磨,其质量 ,密度 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 0.45 变小 不变
【详解】[1]由知道,该零件
[2]将该零件打磨后,零件含有的物质减少了,所以零件的质量变小。
[3]密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般不同。因为密度不随物体的体积、形状的变化而变化,将该零件进行打磨,它的密度将不变。
8.一只空瓶的质量为100克,装满水时的总质量为600克,瓶中水的质量是 千克、瓶的容积是 米3。当该瓶内装满某种液体时的总质量为0.5千克,瓶内液体的密度是 千克/米3。
【答案】 0.5
【详解】[1]瓶中水的质量是
[2]瓶的容积是
[3]某液体的质量为
瓶内液体的密度是
9.由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,密度最大的是 (选填“a”“b”或“c”)物体;b物质的密度为 ,可能是 ,其密度的物理意义是 。
【答案】 c 1.0 水 体积为的水的质量为
【详解】[1]体积相同,根据可知,质量大,密度大,故c的密度大。
[2] b物质的密度是
b物质的密度与水的密度相同,故可能是水。
[3] 密度是物质的属性,质量与体积之比叫密度,表示1cm3的物质的质量。1g/cm3物理意义是:体积为1cm3的水的质量为1g。
10.已知,,质量为90的水全部凝固成冰后,体积将 (填“变大”或“变小”),这些冰的体积为 ;水具有反常膨胀的特性,如图为标准大气压下,质量为1g的水的体积-温度图,根据图像可知,温度等于时,水的密度最 (选填“大”、“小”);在范围内,水具有 (填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质。
【答案】 变大 0.1 大 热缩冷胀
【详解】[1][2]质量为90的水的体积为
这些水全部凝固成冰后质量不变,冰的体积为
所以质量为90的水全部凝固成冰后,体积将变大。
[3][4]如图所示,当温度为等于时,水的密度最大;在范围内,水的密度随着温度增大而增大,根据可知,当水的质量不变时,密度越大则体积越小,也就是在范围内水的温度越高体积越小,说明水在范围内具有热缩冷胀的性质。
三、计算题
11.如图所示,一只容积为400立方厘米的瓶内盛有300克的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为10克的小石子投入瓶中,当乌鸦投了25块相同的小石子后,水面升到瓶口。求:
(1)瓶内水的体积;
(2)石块的密度。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)由密度的计算公式可得,瓶内水的体积为
(2)瓶内石块的总质量为
石块的总体积为
由密度的计算公式可得,石块的密度为
答:(1)瓶内水的体积为;
(2)石块的密度为。
12.我国很多人需配戴近视或远视镜,下表是眼镜主要材料的部分技术指标。
材料
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
技术指标
密度
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐磨损
耐腐蚀
(1)根据所学的物理知识,你会选择哪种材料的镜片?写出理由。
(2)求一块体积为10cm3玻璃镜片的质量。
(3)如果一副由铜合金做成的镜架的质量为,若以钛合金代替铜合金做一副完全相同的镜架,求:钛合金镜架的质量。
【答案】(1)树脂,树脂镜片密度小,质量相对较轻;(2)25g;(3)11.25g
【详解】解:(1)我会选择树脂镜片,根据可知,当体积相同时,树脂镜片密度小,质量相对较轻。
(2)因为
所以树脂镜片的质量为
(3)铜合金镜架的体积
镜架体积不变,以钛合金代替铜合金,这副镜架的质量
答:(1)树脂镜片。因为体积相同时,树脂镜片密度小,质量相对较轻;
(2)玻璃镜片的质量为25g;
(3)这副镜架的质量为11.25g。
13.走到刚下的积雪上面,感觉很松软。小宇用一个带有刻度的容器收集了1600mL积雪,用电子秤测得该容器装雪前后质量之差为320g。问:
(1)小宇采集的积雪的密度是多少g/cm3?
(2)若组成雪花的冰晶密度为0.8g/cm3,则小宇采集的积雪中,空心的体积占了多少?(用百分比表示)
(3)查阅资料发现,降雪量是指将雪熔化后,以毫米为计量单位的水的深度。小宇测出地面上积雪平均厚度为10cm,则本次降雪量大小是多少?
【答案】(1)0.2g/cm3;(2)75%;(3)20mm
【详解】解:(1)积雪的密度为
(2)组成雪花的冰晶的体积为
故空气的体积为
V空=V雪-V冰=1600cm3-400cm3=1200cm3
空气的体积占比为
(3)雪熔化前后质量不变,所以有,由得
则
代入得
解得
答:(1)小宇采集的积雪的密度是0.2g/cm3;
(2)若组成雪花的冰晶密度为0.8g/cm3,则小宇采集的积雪中,空气的体积占了75%;
(3)小宇测出地面上积雪平均厚度为10cm,则本次降雪量大小是20mm。
(
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