内容正文:
2025年中考物理一轮复习提升训练:质量和密度
1.小鸣将容积为的瓶子中装入适量的水后将瓶密闭,测得总质量为650g,然后将瓶子放入冰箱,待水全部结冰后取出发现冰面刚好与瓶口相平。一段时间后,瓶中的冰全部熔化成水,再往瓶中轻放一块小石块(石块沉底),此时水面刚好与瓶口相平(水没有溢出),测得总质量为800g,已知知。求:
(1)冰的质量;
(2)水的体积;
(3)石块的密度。
2.小华很想知道题图中茶壶材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为44.4g,再把壶盖放入装满水的杯中,并测得溢出水的质量是14.8g。已知水的密度为lg/cm3,请你计算:
(1)溢出的水的体积是多少cm3?
(2)壶盖的体积是多少cm3?密度是多少g/cm3?
(3)若测得整个空茶壶的质量为159g,则该茶壶所用材料的体积为多少cm3?
3.细心的小明发现寒冷的冬天放在室外的盛水缸常常被冻裂。这是为什么呢?请你帮他计算。(已知容积为0.18m3的水缸中盛满水,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
(1)水的质量。
(2)水全部结成冰后,冰的质量。
(3)水全部结成冰后,冰的体积。
4.“双十一”期间妈妈在网上给小南购买了一件铜制葫芦工艺品,质量是801g,把它浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出水()求:
(1)溢出水的体积是多少?
(2)工艺品的密度是多少?
(3)请通过计算判断此工艺品是空心的还是实心的?如果是空心的,则空心部分的体积是多少?
5.如图所示,A、B两个完全相同圆柱形容器放在水平地面上,容器A中盛有体积为1.6L的水;B容器中盛有酒精。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ铁=7.8×103kg/m3)求:
(1)A容器中水的质量m水;
(2)如果B容器中酒精的质量等于水的质量,求B容器中酒精的体积V酒精;
(3)将2700g的铝块浸没在水中,质量未知的铁块浸没在酒精中,发现两个容器中液体的液面一样高(液体不溢出),求铁块的质量m铁。
6.学习了密度知识,老师布置课后拓展作业,让同学们自己设计实验,测量身边物件的密度。如图1,小川利用家中的电子秤、一透明容器、适量自来水,测量一不吸水的咸鸭蛋密度。他的测量过程及数据如图甲乙丙丁所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求从丙图到丁图补水的体积;
(2)若将补水的体积当作咸鸭蛋的体积,求咸鸭蛋的密度;(结果保留两位小数)
(3)电子秤的四个数据中,若没有丙图的“132g”这个数据,能否求出咸鸭蛋的密度?若能,请求出咸鸭蛋的密度;若不能,请说明理由。
7.一底面积为200cm2的圆柱形容器置于水平桌面上,里面盛有30cm深的水,把一个体积为1×10-3m3的实心小球用细线拴好放入水中,当小球刚好完全浸没在水中时(如图甲所示),细线所受拉力刚好为5N;然后手放掉细线,当小球静止在水中时如图乙所示。求:
(1)小球完全浸没在水中时受到水的浮力;
(2)小球的密度;
(3)小球静止在水中时容器底部受到水的压强。
8.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,容器的底面积为,容器内水的深度为0.2m,且两容器中水和酒精的质量相等。求:(,,)
(1)甲容器中水的质量;
(2)乙容器中酒精的体积;
(3)将质量为5400g的实心铝块浸没在水中,质量未知的实心铁块浸没在酒精中,发现两个容器中的液面一样高,且液体均没有溢出,铁块的质量。
9.如图所示,两个轻质薄壁圆柱形容器A、B放在水平面上(容器足够高)。A容器底面积为2S,B容器底面积为S。A中盛有深度为3h的液体甲,B中盛有深度为4h的液体乙。求:
(1)若液体乙质量为4kg,密度为,求液体乙的体积V乙。
(2)若液体甲是水,已知MN平面到容器底部的距离h为0.1m,求液体甲对容器底部的压强p甲。
(3)若甲、乙液体密度,现将体积为V的金属球浸没在两液体中(无液体溢出),两液体对容器底部的压强分别为p甲’和。当p甲'时,请计算金属球的体积V球。
10.均匀圆柱体甲、乙分别竖直置于水平地面上,两圆柱体的质量、密度和底面积见下表。
圆柱体
质量m(千克)
密度ρ(千克/米3)
底面积S(米2)
甲
5
2.5×103
4×10-3
乙
10
5.0×103
5×10-3
(1)求甲的体积V甲;
(2)求乙对水平地面的压强p乙;
(3)若在甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余部分上方。叠放后与切去前相比,甲对水平地面的压强变化了4900帕,求叠放后,乙对水平地面压力变化量∆F乙。
11.小明同学在测定液体密度的实验中,没有把容器的质量测出来,而是多次测出容器和液体的总质量,并记录在下表中。根据表中的数据
实验次数
1
2
3
4
液体体积V/cm3
15
22
50
80
液体和容器的总质量m/g
67
72. 6
95
119
(1)求液体的密度是多少g/cm3?
(2)容器的质量是多少g?
(3)如果容器中所装液体的体积为60cm3,总质量为多少g?
12.一底面积为200cm2、足够高的薄壁柱形容器,内装有足够多的水,静止置于水平桌面上。现在用细线吊着体积为1000cm3的实心正方体A,A的重力为14N,使其一半体积浸入水中静止,如图所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)A物体的密度;
(2)此时细线对A物体的拉力;
(3)将细线剪断,把容器中的水全部倒出,然后用轻质细杆连接在A的上表面中间,竖直放入容器底部,再向容器中缓慢加入25cm深的工业液体,稳定后,用细杆将A在竖直方向移动2.5cm后,此时细杆的作用力大小为8N,求工业液体可能的密度。
13.如图甲所示,水平放置的长方体容器中水深16cm,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块取出后,水对容器底的压强;
(3)容器中水的质量。
14.如图所示,一个重力为8N,密度为8×103kg/m3的合金块,悬挂在轻质杠杆的A点,O为支点,OA长0.1m,此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重为2N的物体,OB长0.34m,杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦,求:
(1)合金块的体积;
(2)A端受到绳子的拉力大小;
(3)该液体密度为多少?
15.校园内有一块景观石,慧慧同学想估测一下这块景观石的总质量。她取了同种材料的一个长方体小石块为样品。测出小石块的长为5cm,宽为3cm,高为2cm,并测出小石块质量为75g。慧惹又测出景观石的总体积为16m3,请你帮慧慧同学解决下列问题:
(1)样品小石块的体积为多大?
(2)样品小石块的密度为多大?
(3)景观石的总质量为多少吨?
16.一体积为500cm3的铜球,其质量为2670g,ρ铜=8.9×103kg/m3,问:
(1)它是空心的还是实心的?
(2)如果是空心的,空心部分体积多大?
(3)若在空心部分装满水,则铜球的总质量是多大?
17.如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:(g取)
(1)空心砖受到的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
18.质量为40kg的木块放在水中,木块露出水面的体积为,木块不与容器底接触,问:
(1)木块受到水的浮力多大?
(2)木块体积多大?
(3)木块密度是多大?
19.如图甲所示,底面积为50cm2、高为10cm的平底圆柱形容器(容器厚度不计),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乙所示。求:
(1)容器质量为多少。
(2)液体的密度是多少g/cm3。
(3)当V=200cm3时,液体对容器底部的压强。
(4)容器内盛满这种液体后,容器对桌面的压强。
20.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。(水的密度,g=10N/kg)求:
(1)物块浸没在水中受到的浮力和排开水的体积。
(2)物块的密度。
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm的过程中,水对物块下表面的压强变化了多少帕?
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参考答案
1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水全部结冰后取出发现冰面刚好与瓶口相平,此时冰的体积等于瓶子的容积,则冰的质量
(2)冰全部熔化成水质量不变,则水的体积
(3)小石块的质量为
石块的体积为
石块的密度
2.(1)
(2);
(3)
【详解】(1)溢出的水的体积是
(2)壶盖的体积等于溢出水的体积,壶盖的体积是
壶盖的密度是
(3)茶壶的密度与壶盖的密度相同,即
则该茶壶所用材料的体积为
3.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)0.18m3的水缸中盛满水,水的体积为
V水=V=0.18m3
水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.18m3=180kg
(2)质量是物体的一种属性,与物质的物态无关,故冰的质量为
m冰=m水=180kg
(3)冰的密度为0.9×103kg/m3,水全部结成冰后,冰的体积为
水结成冰后,体积变大,所以寒冷的冬天放在室外的盛水缸常常被冻裂。
4.(1)
(2)
(3)空心,
【详解】(1)溢出水的体积是
(2)工艺品的密度是
(3)工艺品的密度小于铜的密度,所以,它是空心的。它实心部分的体积为
空心部分的体积是
5.(1)1.6kg
(2)2×10-3m3
(3)4.68kg
【详解】(1)A容器中水的体积
A容器中水的质量
(2)B容器中酒精的质量
则酒精的体积
(3)已知
2700克铝块的体积
因为两个容器中液面一样高,即
则
所以铁块的体积
铁块的质量
6.(1)
(2)
(3)能,咸鸭蛋的密度为
【详解】(1)水的密度为
ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3
从丙图到丁图补水的质量
从丙图到丁图补水的体积
(2)由图甲可知,咸鸭蛋的质量为75.4g,咸鸭蛋的密度
(3)由甲乙两图可计算出透明容器和容器中水的质量
容器中咸鸭蛋排开水的质量
咸鸭蛋的体积
咸鸭蛋的密度
能求出咸鸭蛋的密度,咸鸭蛋的密度为。
7.(1)10N
(2)1.5×103kg/m3
(3)3.5×103Pa
【详解】(1)小球完全浸没在水中时受到水的浮力为
(2)由题意可知小球的重力为
则小球的质量为
小球的密度为
(3)小球放入水中后液面上升的高度为
则小球静止在水中时容器底部受到水的压强为
8.(1)6kg
(2)
(3)3.95kg
【详解】(1)甲容器中水的体积为
甲容器中水的质量为
(2)两容器中水和酒精的质量相等,则乙容器中酒精的质量为
则酒精的体积为
(3)5400g的铝块的体积为
铝块和铁块均浸没,两个容器中的液面一样高,且液体均没有溢出,则有
则铁块的体积为
则铁块的质量为
9.(1)5×10-3m3
(2)3×103Pa
(3)2hS
【详解】(1)根据可知,液体乙的体积
(2)液体甲是水,已知MN平面到容器底部的距离h为0.1m,则液体甲的高度为3h=0.3m,根据p=ρgh可得,液体甲对容器底部的压强
p甲=ρ甲g3h=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(3)由于,所以ρ甲ghA=ρ乙ghB,已知A容器底面积为2S,B容器底面积为S,所以有
又因为甲、乙液体密度ρ甲 : ρ 乙 = 3 : 2 ,所以
解得。
10.(1);
(2);
(3)19.6N
【详解】(1)甲的体积为
(2)乙对水平地面的压强为
(3)甲对水平地面的压力变化量为
甲乙的总重力不变,则甲乙对水平地面压力变化量相同,所以乙对水平地面压力变化量为
11.(1);
(2)55g;
(3)103g
【详解】(1)根据1、2次实验数据可知,2次容量中的液体的质量之差分别为
体积之差为
根据,液体的密度为
(2)第一次实验时液体的质量为
容器质量为
(3)如果容器中所装液体的体积为,则液体质量为
总质量为
12.(1)1.4×103kg/m3
(2)9N
(3)0.6×103kg/m3,1.6×103kg/m3,2.2×103kg/m3
【详解】(1)A物体的质量为
A物体的密度
(2)由题意知,A物体一半体积浸入水中静止,根据F浮=ρ液V排g可知,A物体受到的浮力为
A物体受到向上的浮力、向上的拉力和向下的重力,根据力的平衡条件,细线对A物体的拉力为
F拉=GA-F浮=14N-5N=9N
(3)由题意知,A的重力是14N,体积为
VA=1000cm3=1×10-3m3
A的密度ρA=1.4×103kg/m3,正方体A的边长为
①加入25cm深的工业液体,若工业液体的密度小于ρA=1.4×103kg/m3,由浮沉条件可知A会沉在容器底部,稳定后,用细杆将A在竖直方向移动2.5cm后(只能是向上移动),仍然是浸没的,则
GA=F浮+8N
即
14N=ρ液×10N/kg×1×10-3m3+8N
解得ρ液=0.6×103kg/m3;
②若工业液体的密度大于ρA=1.4×103kg/m3,由浮沉条件可知稳定后A漂浮在液面上,如果杆子向上移动,当物体上升2.5cm时,液面下降的高度
且根据受力分析可知减小的浮力等于增大的拉力,即
ρ液gΔV排=ρ液gS容Δh=F
代入数据可得
ρ液×10N/kg×200×10-4m2×2.5×10-2m=8N
解得ρ液=1.6×103kg/m3;
检验:物体A漂浮时,根据阿基米德原理和漂浮条件可得
ρ液GSAh浸=ρAgSAhA
则A漂浮时浸入液体中的深度
由上述计算可知,当物体上升2.5cm时,液面下降的高度也为2.5cm,则A浸入液体中深度的减少量
Δh浸=2.5cm+2.5cm=5cm<h浸=8.75cm
即物体A并没有被拉出液面,故上述结果合理;
③若工业液体的密度大于ρA=1.4×103kg/m3,由浮沉条件可知稳定后A漂浮在液面上,设此时满足所给条件的液体密度为ρ液1,且根据②可知A漂浮时浸入液体中的深度
如果杆子向下移动(即对A施加向下的压力),在物体下降2.5cm过程中,有可能浸没在液体中,假设物体A下降到某位置时浸没在液体中且此时细杆的作用力(压力)大小为8N,此后继续下降至原来位置下方的2.5cm处,因浮力、重力大小均不变,则细杆的作用力大小也保持8N不变,则A浸入液体中深度的增加量
因物体A下降到某位置时浸没在液体中且此时细杆的作用力大小为8N,则根据受力分析可知增大的浮力等于增大的压力,即
ρ液1gΔV排1=ρ液1gSAΔh浸1=F
则
化简代入数据可得
10N/kg×100×10-4m2×(ρ液1-1.4×103kg/m3)×0.1m=8N
解得ρ液1=2.2×103kg/m3。
13.(1)5N;
(2)1500Pa;
(3)7.5kg
【详解】(1)由图乙可知,当h>15cm时,物块完全离开水面,物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力,处于二力平衡状态,则物块的重力
当h<9cm时,物块完全浸没在水中,此时拉力F=8N,物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,处于三力平衡状态,即
因此物块浸没在水中时受到的浮力
(2)由图乙可知,当h=15cm时,物块下表面刚好离开水面,则物块取出后,容器中水的深度
水对容器底的压强
(3)根据可得,物块浸没时排开水的体积
物块浸没时与物块取出后相比,水面下降的高度
容器的底面积
容器中水的体积
根据可得,容器中水的质量
14.(1)1×10-4m3
(2)6.8N
(3)1.2×103kg/m3
【详解】(1)合金块的体积
(2)根据杠杆的平衡条件GB×OB=F×OA可知,A端受到绳子的拉力大小
(3)合金物体所受浮力
F浮=G-F=8N-6.8N=1.2N
该液体密度
15.(1)30cm3
(2)2.5g/cm3
(3)40t
【详解】(1)已知小石块的长为5cm,宽为3cm,高为2cm,则样品小石块的体积
V=5cm×3cm×2cm=30cm3
(2)小石块质量为75g,则样品小石块的密度
(3)同种材料的景观石和小石块的密度相同,则
ρ=2.5g/cm3=2.5×103kg/m3
景观石的总质量
m总=ρV总=2.5×103kg/m3×16m3=4×104kg=40t
16.(1)空心的
(2)200cm3
(3)2870g
【详解】(1)由得,铜球中铜的体积
因V铜<V球=500cm3,所以,该铜球是空心的。
(2)空心部分的体积
V空=V球-V铜=500cm3-300cm3=200cm3
(3)在空心部分装满水时,水的质量
m水=ρ水V空=5.0g/cm3×200cm8=200g
铜球的总质量
m总=m球+m水=2670g+200g=2870g
17.(1)15N
(2)3000Pa
(3)
【详解】提示:(1)空心砖受到的重力。(2)空心砖坚放时对水平地面的压强。(3)设空心砖的长宽高分别为,且,压力不变,根据可知,①,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有②,联立①②,解得:空心砖的体积,则空心砖的材料的密度。
18.(1)400N
(2)
(3)
【解析】【小题1】由题意可知,木块漂浮,所以木块受到水的浮力
F浮=G木=mg=40kg×10N/kg=400N
【小题2】由F浮=ρ水V排g可得
V排= ==0.04m3
木块的总体积
V=1.9×10−2m3+0.04m3=0.059m3
【小题3】木块的密度
19.(1)100g
(2)1g/cm3
(3)400Pa
(4)1200Pa
【详解】(1)由图像可知,当
时,容器质量
(2)由图像可知,当
时,液体的质量
液体的密度
(3)容器内液体的深度
液体对容器底部的压强
(4)当容器内盛满液体时,液体的体积
由得,液体的质量
总质量
总重力
容器对桌面的压力
容器对桌面的压强
20.(1)4N
(2)2×103kg/m3
(3)600Pa
【详解】(1)解:由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=8N,此时物块未浸入水中,则物块重力
G=F最大=8N
物块浸没时弹簧测力计的示数F示=4N,受到的浮力
F浮=G-F示=8N-4N=4N
由F浮=ρ水gV排得物块的体积为
(2)物块的质量为
物块的密度为
(3)由图乙可知,h1=4cm时物块刚好浸没水中,从物块刚好浸没水中到h=10cm的过程中,物块下表面变化的深度为
Δh=h-h1=10cm-4cm=6cm=0.06m
水对物块下表面的压强变化量为
Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
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