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第六章 质量与密度
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1.关于质量和密度,下列说法中正确的是
( )
A.同种物质组成的物体,其密度与质量成正比
B.“铁杆磨成针”时铁的密度发生了变化
C.冰的密度是0.9×103 kg/m3,表明1 m3冰的质量是0.9×103 kg/m3
D.宇航员把月球岩石标本带回地球,标本的质量不变
D
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2.【中考·滨州】如图甲所示为水的密度在0~10 ℃范围内随温度变化的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图。根据图象及水的其他性质,下列分析判断错误的是( )
A.温度等于4 ℃时,水的密度最大
B.在0~4 ℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4 ℃、3 ℃、2 ℃、1 ℃、0 ℃
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
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【点拨】由图甲可以看出,水在4 ℃时密度最大,A正确;水在0~4 ℃范围内,随温度的升高,水的密度增大,由V= 可得,在质量一定时,水的密度增大,水的体积缩小,水热缩冷胀,B正确;水在0~4 ℃范围内,随温度的升高,水的密度增大,密度大的水应在下方,C错误;因为水的反常膨胀,使得较深湖底的水有可能保持4 ℃,使水底生物越冬,D正确。
【答案】C
3. 一桶水用去一半,桶内剩余水的质量________,剩余水的密度________(均填“增大”“减小”或“不变”)。
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减小
不变
4.【中考·淄博】学习了天平的使用后,小云用水平桌面上的天平为妈妈测量手镯的质量。
(1)图甲是小云称量过程中的部分操作,请找出图中的3处错误操作:
①______________;
②_________________________;
③____________________。
用手拿砝码
左盘放砝码,右盘放手镯
游码不在零刻度线处
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(2)纠正错误后,小云调节天平平衡,进行了正确测量,测量中使用了3个砝码:1个50 g、1个10 g、1个5 g,游码在标尺上的位置如图乙所示。则妈妈手镯的质量是________,向托盘中添加这3个砝码的合理顺序是____________________。
66.6 g
50 g、10 g、5 g
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5.“新世界奇迹”北京大兴国际机场创造了多个世界之最,如图,其航站楼混凝土结构F1层平面565 m×437 m不设缝,是世界最大的机场单块混凝土楼板。如果楼板为标准厚度10 cm,这块楼板的质量最接近于(混凝土的密度约为2.5×103 kg/m3)( )
A.6×105 t B.6×104 t
C.6×103 t D.6×107 t
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【答案】B
【点拨】楼板的体积V=565 m×437 m×0.1 m=24 690.5 m3,混凝土的密度约2.5×103 kg/m3,由ρ= 可得楼板的质量m=ρV=2.5×103 kg/m3×24 690.5 m3=61 726 250 kg≈6.2×107 kg≈6×104 t。
6.在测量液体密度的实验中,小华同学测得液体和烧杯的总质量与液体体积的关系如图所示,则液体的密度为________kg/m3,空烧杯的质量是________g。
【点拨】设空烧杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,结合密度变形式m=ρV,读图可知,当液体体积为V1=20 cm3时,液体和烧杯的总质量m总1=m1+m杯=168 g,即ρ×20 cm3+m杯=168 g①;当液体体积为V2=120 cm3时,液体和烧杯的总质量m总2=m2+m杯=258 g,即ρ×120 cm3+m杯=258 g②;②-①得液体的密度ρ=0.9 g/cm3=0.9×103 kg/m3, 代入①得,m杯=150 g。
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【答案】0.9×103;150
7.一辆货车的载质量为40 t,货箱容积为50 m3,建材公司用这辆货车运送钢材,按规定不能超载,该货车的空间利用率最大只达到________%,为使其空间利用率达到100%,公司决定将钢材和板材两种货物混装,则钢材的质量不能超过________t(结果保留1位小数),已知钢材的密度ρ钢=8×103 kg/m3,板材的密度ρ板=0.6×103 kg/m3,忽略材料间的间隙。
【点拨】满载40 t钢材的体积V= =5 m3;该货车的空间利用率 =10%。
设能装钢材的最大体积为V钢,则装板材的体积为V板=V箱-V钢=50 m3-V钢;由题意可知m钢+m板=m,ρ钢V钢+ρ板V板=m,即8.0×103 kg/m3×V钢+0.6×103 kg/m3×(50 m3-V钢)=40×103 kg,解得:V钢= m3,钢材的质量m钢=ρ钢V钢=8.0×103 kg/m3× m3≈10.8×103 kg=10.8 t。
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【答案】10;10.8
8.【中考·雅安】 如图所示,一个容积V0 =500 cm3、质量m0 = 0.5 kg的瓶子里装有水。乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块放到瓶子里,让水面上升到瓶口,若瓶内有质量m1 =0.4 kg的水,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,石块的密度ρ石=2.6×103 kg/m3。求:
(1)瓶中水的体积V1。
解:瓶中水的体积V1=
=0.4×10-3m3=400 cm3。
(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2。
解:V2=V0-V1=500 cm3-400 cm3=100 cm3。
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(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。
解:m石=ρ石V2=2.6 g/cm3×100 cm3=260 g,
m0=0.5 kg=500 g,m1=0.4 kg=400 g,
所以m=m石+m0+m1=260 g+500 g+400 g=1 160 g。
9.某同学想测量家中勺子的密度,他将其带到学校物理实验室,先用已调好的天平测量勺子的质量,天平平衡时如图甲所示,则勺子的质量为________g;再将勺子放入装有60 mL水的量筒中,勺子漂浮在水面上,用细针将其压入水中,如图乙所示,则该勺子的密度为________kg/m3。
【答案】17.4;0.87×103
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【点拨】由图甲可知,游码示数是2.4 g,砝码质量是10 g+5 g=15 g,则勺子的质量m=15 g+2.4 g=17.4 g,由图乙所示量筒可知,量筒的分度值是4 mL,勺子与水的总体积是80 mL,勺子的体积V=80 mL-60 mL=20 mL=20 cm3,勺子的密度ρ= =0.87 g/cm3=0.87×103 kg/m3。
10.科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度,具体做法如下:
(1)用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1,天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,m1=________g。
【点拨】天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值,故m1=100 g+50 g+3 g=153 g。
153
20
(2)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1为300 mL,将上述种子放入量筒中,种子全部沉入水中,如图乙所示,此时水和种子的总体积V2=________mL。
【点拨】由图乙读出V2=400 mL=400 cm3。
400
(3)种子的密度ρ=______g/cm3,与真实值相比ρ偏_____,理由是________________________________________。
1.53
大
【点拨】种子的体积V=V2-V1=400 mL-300 mL=100 mL=100 cm3 ,种子的密度ρ= =1.53 g/cm3 ,种子浸没在水中,由于吸水,测得其体积偏小,质量准确,故测得的密度会偏大。
种子浸没在水中,由于吸水,测得其体积偏小
(4)小华经过反思后改进了实验方案:将量筒中种子倒出,用纸巾吸干种子表面的水后,再次测得种子总质量为m2,则种子密度ρ′=________。(用ρ水和测得的物理量符号表示)
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【答案】
【点拨】一桶水用去一半,桶内剩余水的质量变为原来的一半,体积也变为原来的一半,根据密度公式ρ==知,密度不变。
=
=
=
=
=
【点拨】根据题意浸没水中种子吸收的水的体积V′=,种子的实际体积V=V2-V1+V′=V2-V1+,此时种子密度ρ′===。
$$