内容正文:
第1节 质量
课后·知能演练
一、基础巩固
1.在劳动实践课上,同学们扛上锄头去菜地挖地种菜,请你估测,一把锄头的质量最接近 ( )
A.1 500 mg B.1 500 g
C.1 500 kg D.1 500 t
2.一个铝合金块的质量为8.6 kg,下列情况中,它的质量会发生变化的是( )
A.把铝合金块熔化后全部铸成一个零件
B.把铝合金块压成铝合金板
C.把铝合金块从地球拿到太空
D.把铝合金块锉成一个规则的零件
3.某同学在调节天平平衡之后,测量物体的质量,发现指针偏左,则下列操作正确的是( )
A.减少砝码 B.增加砝码
C.平衡螺母向左边旋 D.平衡螺母向右边旋
4.(多选)在用托盘天平测量物体的质量时,下列情况会造成测量结果偏小的是( )
A.使用磨损的砝码
B.读数时视线与游码左边不垂直
C.调节横梁平衡时,指针偏向分度盘右边就停止调节平衡螺母
D.调节天平平衡时,忘了把游码放在左端的零刻度线处
5.小明生病了,医生给他开了药。小明在服药前仔细阅读了说明书,其中“用法用量”上注明“按体重一日20 mg/kg”。小明的体重是40 kg,每粒药的规格是0.2 g,则小明一日应服药__________ mg,合__________粒。
二、能力提升
6.“微缩景观”指的是小规模、缩小尺寸的景观或场景。请估计如图所示的微缩计算器的正确规格( )
A.尺寸(长×宽×厚):18 cm×12.5 cm×3.5 cm。质量:200 g
B.尺寸(长×宽×厚):18 dm×12.5 dm×3.5 dm。质量:2 g
C.尺寸(长×宽×厚):18 mm×12.5 mm×3.5 mm。质量:2 kg
D.尺寸(长×宽×厚):18 mm×12.5 mm×3.5 mm。质量:2 g
7.小明同学在测量一个鸡蛋的质量前,发现无论怎样都不能将天平调节平衡。于是他向右盘放入了一颗0.1 g的小石子,终于使天平平衡。在测量过程中,当右盘放60 g砝码时,天平刚好平衡,则此鸡蛋的实际质量是( )
A.60.1 g B.60 g
C.59.9 g D.无法判断
8.实验室有一架旧天平,在正确调节横梁平衡时,无论怎样调节平衡螺母,指针总略偏向分度盘右侧,小明和小丽分别用这架天平称一枚鸡蛋的质量。
(1)小明的测量方法是:在天平的左盘中放入几粒米,调节天平,使横梁平衡后进行测量,天平再次平衡时,砝码和游码的读数如图所示,则鸡蛋的质量__________(选填“>”“<”或“=”)61 g。
(2)小丽利用“等效替代法”测量了鸡蛋的质量,她的做法是:将鸡蛋放入右盘,左盘放入米粒,调节米粒的多少使天平平衡,再取出盘中的__________(选填“鸡蛋”或“米粒”),在该盘中加减砝码,移动游码,直到天平__________为止,读出砝码的质量和游码所对的刻度值得到了鸡蛋的质量。
三、思维拓展
9.在使用天平测量液体质量的实验中:
(1)将天平放置于__________上,将游码移至标尺左端零刻度线处,分度盘指针如图甲所示,则应将平衡螺母向__________调节,直到指针静止时指在分度盘的中央。
(2)正确调节后,将空烧杯放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒里最小的砝码放在右盘时,发现指针指向分度盘的右侧,接下来正确的操作是取下最小砝码,并__________,直到天平再次平衡。
(3)测量结束后,小丽发现使用了沾有污渍的砝码,则所测烧杯质量__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)改正后,测得空烧杯质量为28 g,测得烧杯和液体的总质量如图乙所示,则杯中液体的质量为__________ g。
【课后·知能演练】
1.B 解析:一把锄头的质量大约为1.5 kg。1 500 mg=1.5 g,故A不正确。1 500 g=1.5 kg,故B正确。1 500 kg和1 500 t比锄头的质量大太多,故C、D不正确。
2.D 解析:把铝合金块熔化后,全部铸成一个零件,形状变了,但质量不变,故A错误。把铝合金块压成铝合金板,形状变了,但质量不变,故B错误。把铝合金块从地球拿到太空去,位置变了,但质量不变,故C错误。把铝合金块锉成一个规则的零件,钳工用锉刀对它进行加工,使它的质量减小了,故D正确。
3.B 解析:测量物体质量过程中,指针偏左,说明右侧质量偏小,应在右盘中加砝码或将游码向右移动,故A、C、D错误,B正确。
4.BC 解析:磨损的砝码会使其质量变小,就必须多添加或多移动游码的位置,从而使最终的读数变大,故A不符合题意。读数时,视线与游码左边不垂直,造成测量的最后结果偏小,故B符合题意。调节横梁平衡时,指针偏向分度盘右边应左调平衡螺母使指针指在分度盘的中央,停止调节螺母,物体的质量有一部分与横梁平衡,故会使测量结果偏小,故C符合题意。游码未移到标尺的零刻线处,说明一开始就有了一定的示数,而这部分示数最终会计算在测量的结果之内,所以测量结果会偏大,故D不符合题意。
5.800 4
解析:因为“按体重一日20 mg/kg”,所以小明一天服药的质量为20 mg/kg×40 kg=800 mg=0.8 g,药品颗粒数为n==4粒。
6.D 解析:由图可知,微缩计算器的长度和人的食指宽度相当,约为1.8 cm=18 mm,宽带约为12 cm,质量较小约2 g,故A、B、C错误,D正确。
7.B 解析:在右盘放入了一颗0.1 g小石子后天平平衡,天平在测量前是平衡的,测量时游码的位置没有移动。因此,左盘中鸡蛋的质量与右盘中砝码的质量相等,鸡蛋的实际质量为60 g。故选B。
8.(1)= (2)鸡蛋 横梁平衡
解析:(1)测量鸡蛋质量前,通过在天平的左盘中放入几粒米,使天平平衡,所以用天平测量的鸡蛋的质量是准确的,所以鸡蛋的质量等于61 g。
(2)测量中运用等效替代法,用左盘中米粒的质量替代右盘中鸡蛋的质量,然后取走右盘中的鸡蛋,向右盘中添加砝码,移动游码直到天平横梁平衡,测量出米粒的质量,即为鸡蛋的质量。
9.(1)水平台面 右
(2)向右移动游码
(3)偏小
(4)34
解析:(1)将天平放置于水平台面上,调节天平平衡时,天平的指针向左偏,应向右调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)天平测量过程中,如果试加了最小砝码后,向右侧偏,应取下最小砝码,向右移动游码,直至横梁平衡。
(3)由于砝码沾满了污渍,砝码的质量会比砝码所标的质量大,这样测出来的值会比真实值偏小。
(4)物体的质量等于砝码的质量加上游码在标尺上对应的示数,因此总质量m=50 g+10 g+2 g=62 g,杯中液体的质量m液=m-m杯=62 g-28 g=34 g。
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第2节 密度
课后·知能演练
一、基础巩固
1.小刘同学将手中的一瓶矿泉水喝掉一半后,剩余水的质量和密度大小的变化情况分别是 ( )
A.不变;变大 B.变小;变小
C.变小;不变 D.不变;变小
2.在探究物体质量与体积关系的实验中,某同学选用__________(选填“相同体积”或“不同体积”)的铁块完成探究时,要使用__________测量物体的质量,实验中,还需要选用__________(选填“相同物质”或“不同物质”)继续进行实验,这样做的目的是 。
3.我国生产的“手撕钢”(如图所示)厚度只有0.015 mm。现有面积为1 m2的手撕钢,它的质量为__________ g。(设ρ钢=7.8×103 kg/m3)
二、能力提升
4.如图所示,三个规格相同的杯子里分别装有质量相等的水、盐水和煤油。已知盐水的密度为1.1×103 kg/m3,煤油的密度为0.8×103 kg/m3。根据杯中液面的位置可以判定 ( )
A.乙杯是盐水,丙杯是水 B.乙杯是水,丙杯是煤油
C.甲杯是水,乙杯是盐水 D.甲杯是盐水,乙杯是煤油
5.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,下列说法正确的是( )
A.a的密度最大
B.c的密度最大
C.a的体积一定大于b的体积
D.b的密度为0.5×103 kg/m3
6.医院里有一个氧气瓶,它的容积是10 dm3,里面装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则瓶内剩余氧气的密度为( )
A.1.0 kg/m3 B.2.0 kg/m3
C.2.2 kg/m3 D.2.5 kg/m3
7.有一个质量为0.25 kg的瓶子,装满水后称得总质量为1.5 kg。
(1)瓶子的容积是多少?
(2)若盛满某种液体后,称得总质量为1.75 kg,则此液体的密度是多少?
三、思维拓展
8.在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。
甲
乙
(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情境,他的错误是__________。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体的质量随体积变化的图像,如图乙所示。
①分析图像可知,同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值__________(选填“相同”或“不同”),物理学中将__________与__________的比值定义为密度。
②塑料和液体相比,塑料的密度__________(选填“更大”或“更小”)。
【课后·知能演练】
1.C 解析:将手中的一瓶矿泉水喝掉一半后,剩余水的质量减小一半,而水的状态不变,故密度不变,故选C。
2.不同体积 托盘天平 不同物质 通过多次实验得到普遍规律
解析:在探究物体质量与体积关系实验中,先用托盘天平测量不同的体积的铁块的质量,得出同种物质的质量和体积的比值相同;再选用不同物质继续进行实验,看看其他物质的质量和体积的比值是否也不变,这样做的目的是通过多次实验得到普遍规律。
3.117
解析:手撕钢的厚度只有0.015 mm,面积为1 m2,
则手撕钢的体积为V=Sh=1 m2×0.015×10-3 m=1.5×10-5 m3,
根据ρ=可得,面积为1 m2的手撕钢的质量为
m=ρ钢V=7.8×103 kg/m3×1.5×10-5 m3=0.117 kg=117 g。
4.A 解析:由所给数据可知,盐水的密度最大,其次是水,密度最小的是煤油;根据ρ=可得V=,由题意知,三者质量相等,所以体积最大的是煤油,体积最小的是盐水;则甲是煤油,乙是盐水,丙是水。故选A。
5.B 解析:由图可知,当a、b、c的体积都为2 cm3时,a的质量最小,c的质量最大,由ρ=可知,c的密度最大,a的密度最小,故A错误,B正确。a、b质量一定时,a的体积大于b的体积,若a、b质量不固定,无法比较体积大小,故C错误。b的密度为ρ==1 g/cm3=1×103 kg/m3,故D错误。
6.B 解析:由密度公式ρ=,得m=ρV=2.5 kg/m3×10×10-3 m3=25×10-3 kg=25 g,瓶内剩余氧气质量m2=25 g-5 g=20 g=0.02 kg,瓶内剩余氧气的密度ρ2==2.0 kg/m3。故选B。
7.(1)1.25×10-3 m3 (2)1.2×103 kg/m3
解析:(1)瓶中水的质量
m水=1.5 kg-0.25 kg=1.25 kg,
则瓶子的容积V瓶=V水==1.25×10-3 m3。
(2)装满水时或装满某种液体时,其体积都等于瓶的容积,所以,盛满某液体时液体的体积
V液=V瓶=1.25×10-3 m3,
液体的质量
m液=1.75 kg-0.25 kg=1.5 kg
此液体的密度
ρ液==1.2×103 kg/m3。
8.(1)在称量时调节了平衡螺母 (2)①相同 质量 体积 ②更大
解析:(1)托盘天平正确的调节方法是将托盘天平放置在水平桌面上,将游码拨至标尺左端零刻度线上;调节横梁左右两端的平衡螺母,使横梁平衡;小明的错误是在称量时调节平衡螺母。
(2)①由图像可知,塑料(或液体)的质量和体积成正比,说明同种物质的质量与体积的比值相同;物理学中将质量与体积的比值定义为密度。
②由图像知,体积相同时,塑料的质量更大,根据ρ=知塑料和液体相比,塑料的密度更大。
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第3节 测量液体和固体的密度
课后·知能演练
一、基础巩固
1.如图所示,某同学用量筒测量一个小石块的体积,先在量筒里注入适量的水,记下水的体积V1,然后轻轻放入石块,使量筒里的水浸没石块,记下此时水和石块的体积V2,计算石块的体积为V2-V1。下列操作会使测量结果偏大的是( )
A.注入适量水后俯视读数,其余读数正确
B.拿出小石块时带出一些水,其余读数正确
C.小石块浸没后会吸水,其余读数正确
D.捆绑小石块的绳太粗,其余读数正确
2.实验室有测量范围和分度值均不同的四种量筒,要一次且较准确地量出质量约为100 g、密度为0.8×103 kg/m3的煤油,则应选用的量筒是( )
A.250 mL,2 mL B.200 mL,1 mL
C.100 mL,2 mL D.50 mL,1 mL
3.小明测量某种液体密度的实验过程如图所示。
甲
乙
丙
(1)将天平放在__________桌面上,把游码移到标尺左边的零刻度线处,发现横梁指针如图甲所示,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)端调节。
(2)先用烧杯取适量的液体,然后倒入量筒中测量其体积,如图乙所示,则被测液体的体积为__________ cm3。
(3)小明先测量出烧杯的质量为30 g,再将量筒中的液体全部倒入烧杯中,测量烧杯和液体的总质量。当天平再次平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,则被测液体的质量为__________ g,被测液体的密度为__________ kg/m3。
(4)整理实验器材时发现所用的50 g砝码有缺损,则测量出来的这种液体的密度与实际值相比会__________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
4.某社会实践小组利用天平和量筒测量一小块矿石的密度。
(1)将矿石放在天平的左盘中,通过向右盘加减砝码后,指针的位置如图甲所示,此时应__________,使指针再次指在分度盘的中线处,天平平衡。
(2)天平平衡后,所用的砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,矿石的质量为 g。
(3)向量筒中倒入60 mL的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则矿石的体积为__________ cm3。
(4)实验所测矿石的密度为__________ g/cm3。
(5)因矿石具有吸水性,实验所测矿石的密度值__________(选填“偏大”或“偏小”)。
二、能力提升
5.小李同学在测量某种液体的密度时,进行了如下实验步骤:
(1)先用天平称出空烧杯的质量m0;
(2)往烧杯内倒入部分水,在水位线处做好标记,并称出总质量m1;
(3)倒出水,擦干烧杯后换上待测液体,使液面到刚才的标记处,再称出总质量m2。
则待测液体的密度为(水的密度用ρ水表示)( )
A.ρ液=·ρ水 B.ρ液=·ρ水
C.ρ液=·ρ水 D.ρ液=·ρ水
6.小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。先用天平称出矿石的质量为200 g,接着按如图甲、乙、丙的顺序测其体积,下列判断错误的是( )
A.矿石的体积为80 cm3
B.矿石的密度为2.5×103 kg/m3
C.从量筒中倒出水的体积为120 mL
D.按图中甲、乙、丙的步骤测得矿石的密度会偏小
7.下图是测量盐水密度的实验。
(1)将天平放在__________上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,此时应将横梁上的平衡螺母向__________调节,使横梁水平平衡。
(2)先用已调平衡的天平测出空烧杯的质量为26 g,接着在烧杯中倒入适量的盐水,测量烧杯和盐水的总质量,砝码个数和游码在标尺上的位置如图乙所示,则烧杯和盐水的总质量为__________ g;将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水的体积如图丙所示,为__________ mL,则盐水的密度为__________ kg/m3。
(3)小华认为用这种方法测出的盐水密度会偏大,原因是 。
(4)小华使用两个完全相同的烧杯、适量的水、刻度尺、胶头滴管和天平,设计了如下实验测量盐水的密度,请你补充完整(已知水的密度为ρ水)。
①如图丁所示,将装有适量盐水和水的烧杯分别放在天平的左右盘中,天平右端下沉,接着____________________(填操作步骤),使天平重新平衡。
②取下两只烧杯,用刻度尺测出两烧杯中盐水和水的高度分别为h1、h2,则盐水密度的表达式为ρ=__________(用h1、h2和ρ水表示)。
三、思维拓展
8.小虎在家中帮妈妈洗米时,发现大米沉到水底,他突然想要测量出大米的密度,于是,他找来妈妈买的一个烘焙电子秤(如图所示),又找到了一个矿泉水瓶和足量的水(已知水的密度为ρ)。请你使用这些器材,帮他设计一种测量大米密度的实验方案(大米吸水量忽略不计),要求:
(1)写出主要的实验步骤;
(2)写出大米密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【课后·知能演练】
1.D 解析:注入一定量水后俯视读数,会使V1偏大,其余读数正确,由V2-V1可知测出的小石块的体积偏小,A不符合题意。拿出小石块时带出一些水,不在实验操作过程中,不会影响实验结果,B不符合题意。浸入的小石块会吸收水分,会使V2偏小,读数均正确,由V2-V1可知测出的小石块的体积偏小,C不符合题意。捆绑小石块的绳太粗,会使V2偏大,读数均正确,由V2-V1可知测出的小石块的体积偏大,D符合题意。
2.B 解析:煤油的质量m=100 g,密度ρ=0.8×103 kg/m3=0.8 g/cm3,100 g煤油的体积为V==125 cm3=125 mL,因为要一次量取煤油,因此答案C、D不符合要求。量程为200 mL和250 mL的量筒都可以使用,考虑到要尽可能精确地量取,量筒的分度值越小越精确,因此要选用测量范围为200 mL、分度值为1 mL的量筒较合适。故选B。
3.(1)水平 右 (2)40 (3)32 0.8×103
(4)偏大
解析:(1)将天平放在水平桌面上,测量前,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)如图乙所示,量筒中液体的体积为40 mL=40 cm3。
(3)杯子及杯内液体的总质量m总=50 g+10 g+2 g=62 g,
量筒内液体的质量m=62 g-30 g=32 g,
液体的密度为ρ==0.8 g/cm3=0.8×103 kg/m3。
(4)砝码缺损会使砝码的质量偏小,这样测量烧杯和液体的总质量偏大,使所测液体的质量偏大,根据密度公式ρ=知测量密度偏大。
4.(1)调节游码 (2)48.8 (3)20
(4)2.44 (5)偏大
解析:(1)将矿石放在天平的左盘中,通过向右盘加减砝码后,指针偏左,表明砝码不够,所以此时应调节游码,使指针再次指在分度盘的中线处,天平平衡。
(2)天平平衡后,所用的砝码及游码在标尺上的位置如题图乙所示,矿石的质量为m=20 g+20 g+5 g+3.8 g=48.8 g。
(3)向量筒中倒入60 mL的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,示数为80 mL,则矿石的体积为V=80 mL-60 mL=20 mL=20 cm3。
(4)实验所测矿石的密度为
ρ==2.44 g/cm3。
(5)因矿石具有吸水性,会使测得的体积偏小,由ρ=得,实验所测矿石的密度值偏大。
5.B 解析:烧杯内水的质量为m水=m1-m0;则烧杯内水的体积为V水=,倒出水,擦干烧杯后换上待测液体,使液面到刚才的标记处,则液体的体积为V液=V水=,而烧杯内液体的质量为m液=m2-m0;所以液体的密度为ρ液=·ρ水。故选B。
6.C 解析:由图中量筒中倒水前后的示数可知矿石的体积V=200 mL-120 mL=80 mL=80 cm3,故A正确,C错误。矿石的密度ρ==2.5×103 kg/m3,故B正确。按图中甲、乙、丙的步骤测得矿石的密度,由于从烧杯中取矿石,矿石会沾水,使测得的矿石体积偏大,则密度偏小,故D正确。故选C。
7.(1)水平桌面 右 (2)62 30 1.2×103 (3)少量盐水会沾在烧杯壁上而使测出的体积偏小 (4)用胶头滴管向左侧烧杯添加盐水
解析:(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央;图甲所示指针偏左,此时应将横梁上的平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
(2)由图乙可知,标尺分度值为0.2 g,烧杯和盐水的总质量为50 g+10 g+2 g=62 g,量筒中盐水的质量为62 g-26 g=36 g。由图丙知,倒入量筒中盐水的体积为30 mL=30 cm3,所以盐水的密度ρ==1.2 g/cm3=1.2×103 kg/m3。
(3)先测空烧杯的质量,再测烧杯和盐水的总质量,最后将盐水倒入量筒来测体积,少量盐水会沾在烧杯壁上而使测出的体积偏小,导致算出的液体密度偏大。
(4)①如图丁所示,将装有适量盐水和水的烧杯分别放在天平的左右盘中,天平右端下沉,接着向左侧烧杯添加盐水,使天平重新平衡。
②取下两只烧杯,用刻度尺测出两烧杯中盐水和水的高度分别为h1、h2;
此时盐水和水的质量相等,即ρSh1=ρ水Sh2,
则盐水密度的表达式为ρ=。
8.(1)主要的实验步骤:①用电子秤测出空矿泉水瓶的质量为m0;
②将矿泉水瓶装满米,用电子秤测出瓶和米的总质量为m1;
③向装满米的矿泉水瓶中加水至装满水,用电子秤测出瓶、米和水的总质量m2;
④倒出米和水后,用矿泉水瓶装满水,用电子秤测出瓶和水的总质量为m3;
⑤推导出米的密度表达式。
(2)米的密度表达式:
ρ米=·ρ。
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第4节 密度的应用
课后·知能演练
一、基础巩固
1.四个完全相同的容器,分别盛有质量相同的水银、水、酒精、汽油(ρ水银>ρ水>ρ酒精>ρ汽油),如图所示,其中盛酒精的容器是( )
2.学校营养午餐给学生们发放了牛奶,牛奶盒如图所示,某同学想测量牛奶的密度,于是找来天平测出盒中牛奶的质量为260 g。该同学所测牛奶的密度为( )
A.1×103 kg/m3
B.1.04×103 kg/m3
C.1.04 kg/m3
D.1.04×10-3 g/cm3
3.甲、乙两个物体质量之比为3∶2,体积之比为1∶3,那么它们的密度之比为( )
A.9∶2 B.2∶1
C.2∶9 D.1∶2
4.贵阳市黔灵湖水质清澈,湖光山色,静雅宜人,黔灵湖蓄水量达106 m3,蓄水质量约为__________ kg。
二、能力提升
5.如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球体积相等,此时天平平衡,则制成甲、乙两种球的物质的密度之比是( )
A.3∶1 B.1∶3
C.3∶5 D.5∶3
6.(多选)通过实验,得到了a、b、c三种物质的m-V图像如图所示,分析图像可知( )
A.a物质的密度最小
B.b物质的密度是c的两倍
C.c物质的密度是0.5×103 kg/m3
D.同种物质组成的物体,体积越大,密度越大
7.为了测量黄河水的含沙量(每立方米水中含沙的质量),某人取了10 L的黄河水,称得其质量是10.18 kg(已知ρ沙=2.5×103 kg/m3),则黄河水的含沙量为( )
A.0.3 kg/m3 B.3 kg/m3
C.30 kg/m3 D.300 kg/m3
8.建筑工地需要400 m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶装满沙石,测得桶中的沙石的质量为52 kg,再用这只空桶装满水,测得桶中水的质量为20 kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
三、思维拓展
9.课外科技活动中,小丽等同学将一定质量的水放在一个加盖的量筒中,探究水的体积随温度变化的情况,根据实验数据画出体积(V)—温度(t)图像(如图所示),请根据图像中的信息回答问题。
(1)随着温度上升,水的体积的变化的情况是____________________ 。
(2)在0~4 ℃间温度升高,水的密度__________,超过4 ℃之后,温度上升,水的密度__________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)根据前面的探究可以发现,常用的液体温度计不用水作为测温物质的原因是______________________________。
(4)小丽等同学在探究时,量筒里水的质量为 g。(4 ℃时水的密度为1.0×103 kg/m3)
【课后·知能演练】
1.A 解析:因为四种液体的质量相等,且ρ水银>ρ水>ρ酒精>ρ汽油,
所以根据V=可知,V水银<V水<V酒精<V汽油。
又因为四个容器完全相同,
所以h水银<h水<h酒精<h汽油,
故盛酒精的容器是A。
2.B 解析:由盒子可知牛奶的体积为V=250 mL=250 cm3,
牛奶的质量为m=260 g,
则牛奶的密度为
ρ==1.04 g/cm3=1.04×103 kg/m3。
故选B。
3.A 解析:由题意可知,m甲∶m乙=3∶2,V甲∶V乙=1∶3,
由ρ=可得,甲、乙物体的密度之比为
。故选A。
4.109
解析:湖水的总体积V=106 m3,湖水的总质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×106 m3=109 kg。
5.A 解析:由天平平衡可知,天平左右两侧的质量相等,根据公式m=ρV可得,2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+4ρ乙V,整理得ρ甲∶ρ乙=3∶1。故选A。
6.BC 解析:由图可知,在体积相同时,a物质的质量最大,由ρ=可知,a物质的密度最大,故A错误。由图可知,当三种物质的体积为2 cm3时,b物质的质量是2 g,c物质的质量是1 g,由ρ=可知,b物质的密度是c的2倍,故B正确。由图可知,当c物质的体积为2 cm3时,c物质的质量是1 g,物质的密度为ρ==0.5 g/cm3=0.5×103 kg/m3,故C正确。密度是物质的一种物理特性,它与物质的质量和体积无关,相同状态的同种物质组成的物体,无论质量大小,密度相同,故D错误。
7.C 解析:m沙+m水=m ①;
V沙+V水=V ②;
V沙= ③;
V水= ④;
把③④代入②得=V,
则m水=ρ水 ⑤;
把⑤代入①得m沙+ρ水=m;
则m沙==
=0.3 kg;
则河水含沙量为=30 kg/m3。故选C。
8.(1)0.02 m3 (2)2.6×103 kg/m3
解析:(1)因桶装满一桶水时水的体积和桶的容积相等,
所以,由ρ=可得,
桶的容积
V=V水==0.02 m3。
(2)桶中沙石的体积V沙石=V=0.02 m3,
则沙石的密度
ρ沙石==2.6×103 kg/m3。
9.(1)先变小后变大 (2)变大 变小
(3)水在4 ℃以下出现反常膨胀现象 (4)104
解析:(1)由图像得,温度低于4 ℃时,水的体积随温度升高而变小;温度高于4 ℃时,水的体积随温度升高而增大。
(2)由密度公式ρ=可知,水的质量一定时,其密度与体积成反比,在0~4 ℃时,水的体积变小,故密度变大;在4 ℃以后,水的体积变大,故密度变小。
(3)通常温度计的测温原理是液体的热胀冷缩;因为水在0~4 ℃时冷胀热缩,在4~10 ℃时热胀冷缩,即水有反常膨胀现象,所以不用水作为测温物质。
(4)由图可见,4 ℃时,量筒内水的体积约104 cm3,故量筒里水的质量约为m=ρV=1.0 g/cm3×104 cm3=104 g。
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