内容正文:
6.2密度
一、密度
1.关于公式,以下说法正确的是( )
A.物质的密度与质量成正比,与体积成反比
B.不同物质,质量越大,密度越大
C.同一种物质,密度与质量、体积无关
D.不同物质,密度与质量、体积有关
2.当老师使用粉笔在黑板上写字时,粉笔的长度越来越短,在这个过程中粉笔的密度 ;密封在钢瓶中的氧气,病人吸氧过程中,钢瓶内氧气的密度 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
3.为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如表所示。
实验序号
蜡块
干松木
体积
质量m/g
体积
质量m/g
①
10
9
10
5
②
20
18
20
10
③
30
27
30
15
④
40
36
40
20
(1)在方格纸中,用图线把干松木质量随体积变化情况表示出来; ;
(2)分析图表可知,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”,下同);不同物质的物体其质量与体积的比值 。物理学中将质量与体积的比值定义为 。请再举出一个用比值法定义的物理量: ;
(3)本实验测量多组数据的目的是 。
二、一般物质的密度
4.如图所示,是常温常压下一些物质的密度。下列说法中正确的是( )
A.不同种物质的密度一定不同 B.同种物质的密度一定相同
C.等质量的实心铜块和铝块,铝块的体积大 D.铜块的密度随铜块的质量增大而增大
5.科学家研究发现:地球上金属锇的密度为22.6×103kg/m3;宇宙中的“中子星”,其1cm3物质的质量为1.0×107t;“脉冲星”核的密度为1.0×1015g/cm3;“超巨星”的密度是氢气密度的十七万分之一(已知ρ氢气=0.089kg/m3)。上述物质中,密度最大的是( )
A.“超巨星” B.“脉冲星”核 C.“中子星” D.金属锇
6.我们常说“铁比棉花重”是指铁的 比棉花大。水的密度为1.0×103kg/m3,将一杯水倒出一半以后,剩余水的密度为 g/cm3。某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为9kg/m3,给急救病人供氧用去了氧气质量的三分之一,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3。
三、密度公式的简单应用
7.如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,放入小球后,图中简易的天平再次平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.2∶1 D.1∶2
8.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,由图可知下列说法正确的是( )
A.三者的密度关系
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为原来的一半
D.若将c的体积增大到原来的两倍,它的密度不变
9.寒冷的冬天,装满水的水缸容易被冻破,这是因为水结冰后 变小, 变大造成的,体积为180cm3的水结冰后体积变化了 cm3。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
10.某汽车公司研制某新型汽车时,原先使用的钢制外壳的质量为237kg。(ρ钢 =7.9×103 kg/m3 ;ρ塑 =1.1×103 kg/m3 )问:
(1)钢制外壳的体积为多大?
(2)若替换成等体积的聚丙烯塑料外壳,除了可增强车壳强度外,还可减轻了多少质量?
四、密度公式的综合应用
11.已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1g/cm3,则下列说法不成立的是( )
A.相同体积的水和酒精质量之比为5∶4
B.相同质量的水和酒精的体积之比为4∶5
C.最多能装1kg酒精的瓶子一定能装下1kg的水
D.最多能装1kg水的瓶子一定能装下1kg的酒精
12.北方寒冬,为制作冰雕所需的冰块,艺术家找来如图所示的长方体箱子,箱内空腔长1m、宽0.6m、高0.5m。在箱内加深度为h0的水,一夜之后水完全结冰,且冰块恰好与空腔形状完全一致。已知ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3,则h0为( )
A.0.5m B.0.45m C.0.4m D.0.35m
13.为了测量某种液体密度,小明利用天平测量液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到了几组数据并绘出图像。则此实验中使用的量杯质量为 g,所测液体密度是 ,若某次总质量为37g时,量杯中液体的体积为 。
14.冬季里,小华妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅,她买来重为10N的鲜豆腐,体积为800cm3,豆腐含水的质量占总质量的54%,将鲜豆腐冰冻后,然后化冻,让水全部流出,形成数量众多的孔洞,豆腐整体外形不变(即总体积不变),变成了不含水分的海绵豆腐(俗称冻豆腐),在涮锅时可以充分吸收汤汁达到增加口感的目的。(=0.9×103kg/m3)求:
(1)鲜豆腐的密度;
(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积;
(3)海锦豆腐的实心部分密度。
15.如图a、b分别是某同学绘制的某物质的m-V和图像。对两图所包含信息的处理,不正确的是( )
A.图a中图线与横轴夹角越大,表示物质的密度越大
B.图a说明物质的密度随着质量和体积的改变而改变
C.图b中水平图线表示该物质的密度不变
D.图b中阴影部分面积表示该物质的质量大小
16.下列数据中不合理的是( )
A.一本物理书的质量为250g B.一名中学生的体积约为50dm3
C.教室中空气的质量约为220kg D.空气的密度是1.29g/cm3
17.如图所示,A、B、C是三个完全相同的圆柱形容器,将质量相等的甲、乙、丙分别装在这三个容器中,甲、乙、丙的体积与质量关系如图所示,则A、B、C三个容器依次分别装的是( )
A.甲、乙、丙 B.乙、丙、甲 C.丙、甲、乙 D.甲、丙、乙
18.元旦假期,武汉下了一场大雪,积雪深度超过10cm。为了估测积雪的密度,小明找到一层厚度均匀的积雪,用力向下踩,形成了一个下凹的脚印,如图所示。将脚印下的雪近似看成冰层,利用冰的密度,只要测量下列哪组物理量,就可以估测出积雪的密度( )
A.积雪的厚度和脚印的面积 B.冰层的厚度和脚印的面积
C.积雪的厚度和脚印的深度 D.脚印的深度和脚印的面积
19.在测量物体的密度(ρ)时,测量了四种物体的质量(m)与体积(V),并在m – V 坐标系画出来,如图所示。根据图像有四个判断:① ρ1 < ρ2 = ρ3 < ρ4;② ρ1>ρ2 = ρ3> ρ4;③ m1 = m2 > m3 > m4;④ V1 = V2 > V3 >V4。以上判断中正确的是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.②③
20.在某次油价调整中汽油每吨上调了500元,结果司机加满油箱比调价前多花了19.68元。经过了解,所加入的汽油的密度为0.82g/cm3。据此估算该车的油箱容量为( )
A.46L B.48L C.50L D.52L
21.已知水的密度是1×103kg/m3,合 g/cm3.一杯水喝去一半后,杯中水的密度 (选“变大”“变小”“不变”)。体积为1m3的冰块全部熔化成水后,质量是 kg,水的体积是 m3。(冰的密度为0.9×103kg/m3)
22.泡沫铜是一种在铜基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型多功能材料。孔隙度是指泡沫铜中所有孔洞的体积与泡沫铜总体积之比。一块边长为10cm的正方体泡沫铜的质量为0.89kg,则该泡沫铜的密度为 kg/m3,它的孔隙度为 %(ρ铜=8.9×103kg/m3)。
23.(1)甲、乙两种物体质量之比为2∶1,体积之比是4∶1,将甲物体切除一半,乙物体切除三分之一,甲、乙物体余下的部分,其质量之比为 ,密度之比为 ;
(2)一只空瓶质量为50g,装满水时总质量为150g,装满酱油时总质量为 g,若瓶内装满某种液体时,总质量为130g,则这种液体的密度为 kg/m3;(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酱油=1.2×103kg/m3)
(3)取两个相同的烧杯甲和乙,将质量相同的水和煤油都倒入甲烧杯中,刚好装满。将体积相同水和煤油再倒入乙烧杯中,也刚好装满。两烧杯中液体的总质量分别为m甲和m乙,则它们的质量之比是 (假设两种液体混合后总体积不变)(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ煤油=0.8×103kg/m3)。
24.建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平平装满一桶沙石,测得桶中的沙石质量为52kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为20kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
(3)建筑工地需要的沙石共多少千克?
《6.2密度》参考答案
题号
1
4
5
7
8
11
12
15
16
17
答案
C
C
B
D
D
D
B
B
D
C
题号
18
19
20
答案
C
D
B
1.C
【详解】密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积、形状无关,故ABD错误,C正确。
故选C。
2. 不变 变小
【详解】[1]密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化,粉笔的长度越来越短,在这个过程中粉笔的密度不变。
[2]氧气瓶内的体积是一定的,氧气用一段时间后质量变小,由可知密度变小。
3.(1)
(2) 相同 不同 密度 速度
(3)为了寻找普遍规律
【详解】(1)图像的横轴是体积,纵轴是质量。在图上做出干松木的四个坐标点,将它们连起来。如图所示:
(2)[1][2]由蜡块的四组数据我们发现,每一组的质量与体积的比值都相同;由干松木的四组数据也可以发现干松木的质量与体积的比值都相同,则可得结论:同种物质的质量与体积的比值相同;把表格中数据代入可得,蜡块的质量与体积的比值是0.9g/cm3,干松木的质量与体积的比值是0.5g/cm3, 则可得结论:不同物质的质量与体积的比值一般不同。
[3][4]由于同种物质质量与体积的比值相同,而不同物质质量与体积的比值不相同,这说明不同物质在某种性质上存在差异,为了描述这种差异,物理学中引入了密度这个物理量,物理学中将质量与体积的比值定义为密度,这种定义法叫比值定义法,初中物理中用比值法定义的物理量还有速度等。
(3)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是为了减小误差;二是为了寻找规律,本实验中多次测量是为了寻找普遍规律。
4.C
【详解】A.冰和蜡是不同的物质,但密度是相同的,故A错误;
B.同种物质的密度可能不同,比如水和冰是两种状态的同种物质,但密度是不同的,故B错误;
C.质量相同的实心铜块和铝块,由于铜的密度大于铝的密度,由可知,铜块的体积较小,铝块的体积大,故C正确;
D、密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化,铜块的密度不随铜块的质量增大而增大,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】地球上金属锇的密度为
ρ锇=22.6×103kg/m3=22.6g/cm3
宇宙中的“中子星”的密度
“脉冲星”核的密度
ρ脉冲星=1.0×1015g/cm3
“超巨星”的密度是氢气密度的十七万分之一,即
由此可知“脉冲星”核的密度是最大的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 密度 1 6
【详解】[1] 我们常说“铁比棉花重”是指铁的密度比棉花大,相同体积的铁的质量大于棉花的质量。
[2] 密度是物质的一种属性,与质量、体积无关,将一杯水倒出一半以后,剩余水的密度不变,仍为。
[3] 某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为9kg/m3,给急救病人供氧用去了氧气质量的三分之一,则质量变为原来的,体积不变,根据可知密度变为原来的,则瓶内剩余氧气的密度为
7.D
【详解】设每个甲球的质量为m甲,每个乙球的质量为m乙,已知每个小球的体积相等,设体积均为V,由天平平衡可知,天平左右两侧的质量相等,即
根据公式可得
整理得
故选D。
8.D
【详解】A.由图像可知,横轴是质量,纵轴是体积,当a、b、c三个实心物体的体积相同时,质量关系为,由可知,三者的密度关系,故A错误;
B.当a、b实心物体的体积相同时,a物体的质量是b物体质量的一半,由密度公式可知,a的密度是b的一半,故B错误;
CD.因为密度是物质本身的一种特性,其大小与质量、体积大小无关,所以将b的质量减半,b的密度不变;若将的体积增大到原来的两倍,它的密度不变,故C错误,D正确。
故选D。
9. 密度 体积 20
【详解】[1][2]水结成冰,质量不变,由于密度变小,体积变大,所以装满水的水缸容易被冻破。
[3]水的质量
m水=ρ水V水=1g/cm3×180cm3=180g
冰的密度
ρ冰=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3
冰的质量
m冰=m冰=180g
冰的体积
水结成冰变化的体积
∆V=V冰﹣V水=200cm3﹣180cm3=20cm3
10.(1)0.03m3;(2)204kg
【详解】解:(1)钢制外壳的体积
(2)聚丙烯塑料外壳的体积
聚丙烯塑料外壳的质量
减轻的质量
答:(1)钢制外壳的体积为0.03m3;
(2)若替换成等体积的聚丙烯塑料外壳,除了可增强车壳强度外,质量还可减轻了204kg。
11.D
【详解】A.相同体积的水和酒精的质量之比为
故A不符合题意;
B.相同质量的水和酒精的体积之比为
故B不符合题意;
C.因水的密度大于酒精的密度,当水和酒精的质量都为1kg时,由可知,1kg水的体积小于1kg酒精的体积,所以最多能装1kg酒精的瓶子一定能装下1kg的水,故D不符合题意;
D.因水的密度大于酒精的密度,当水和酒精的质量都为1kg时,由可知,1kg水的体积小于1kg酒精的体积,最多能装1kg水的瓶子不能装下1kg的酒精,故D符合题意。
故选D。
12.B
【详解】在箱内加深度为h0的水,水的体积
水结冰,冰的体积
水结冰,状态变化、质量不变,可得m水=m冰,由可得
即
解得
故选B。
13. 10 0.9 30
【详解】[1][2]设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和量杯的总质量
m1=m液1+m杯=28g
ρ×20cm3+m杯=28g①
当液体体积为V2=50cm3时,液体和量杯的总质量
m2=m液2+m杯=55g
ρ×50cm3+m杯=55g②
②-①得
ρ×50cm3-ρ×20cm3=55g-28g=27g
解得液体的密度ρ=0.9g/cm3,将ρ=0.9g/cm3代入①得
0.9g/cm3×20cm3+m杯=28g
解得m杯=10g。
[3]若某次总质量
m液3+m杯=37g
ρV3+m杯=37g
0.9g/cm3×V3+10g=37g
解得液体的体积V3=30cm3。
14.(1)1.25g/cm3
(2)600cm3
(3)2.3g/cm3
【详解】(1)鲜豆腐的质量
鲜豆腐的平均密度
(2)豆腐含水的质量
m水=m×54%=1000g×54%=540g
因水结冰后质量不变,则
m冰=m水=540g
鲜豆腐冰冻后冰的体积即海绵豆腐内所有孔洞的总体积
(3)海绵豆腐的实心部分质量
m1=m-m水=1000g-540g=460g
因鲜豆腐冰冻后,豆腐整体外形不变,所以,海绵豆腐的实心部分体积
V1=V-V孔洞=800cm3-600cm3=200cm3
海绵豆腐的实心部分密度
15.B
【详解】A.由图象a知,横轴代表物质体积,纵轴代表质量,根据密度公示知,体积相同时,质量越大、密度越大,故A正确,不符合题意;
B.密度是物质的一种特性,其大小与物质的种类、状态有关,而与质量和体积无关,故B错误,符合题意;
C.由图b知横轴代表物质体积,纵轴代表密度,水平图线表示该物质的密度不变,故C正确,不符合题意;
D.由图b知横轴代表物质体积,纵轴代表密度,图中阴影部分为一长方形,由长方形面积计算公示知阴影部分面积表示该物质的质量大小,故D正确,不符合题意。
故选B。
16.D
【详解】A.两本物理书和一瓶矿泉水的质量接近,约为500g,即一本物理书的质量约为250g,故A不符合题意;
B.中学生的质量约为50kg,密度和水的密度十分接近,故体积约为
故B不符合题意;
C.教室的长、宽、高大约分别为9m、6m和3m,教室中空气的质量大约为
接近220kg,故C不符合题意;
D.体积是1m3的空气的质量在1.29kg左右,所以空气的密度约为
故D符合题意。
故选D。
17.C
【详解】由图像得,丙的密度最大,甲的密度最小。依题意得,容器中甲乙丙的质量相同,B容器中装的液体的体积最多,A容器中装的液体的体积最少,由得,B容器中装的液体的密度最小,A容器中装的液体的密度最大,则A、B、C三个容器依次分别装的是丙、甲、乙,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
18.C
【详解】设脚印的面积为S,积雪的厚度为h,脚印的深度为h1,冰的密度为,由可得,脚印下积雪的质量为
被挤压变为冰后的质量为
根据m雪=m冰得
即
可见,需要测量的物理量有:积雪的厚度h、脚印的深度h1,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
19.D
【详解】①②将图像中的点分别与原点相连,发现物质1的曲线倾斜程度最大,密度最大,物质2和物质3在同一条直线上,故密度相同,而物质4的曲线倾斜程度最小,故密度最小,故①错误;②正确;
③如图所示,纵坐标表示质量,1、2的质量相等,且最大,其次是物质3的质量,最小的是物质4,故③正确;
④如图所示,横坐标表示体积,从左到右体积变大,故最左边体积最小,即物质1体积最小,其次是3,最后是物质2和物质4的体积最大,且相等,故④错误;故D正确。
故选D。
20.B
【详解】每千克上调的价格
加满油箱比调价前多花了19.68元,则加满油箱汽油的质量
根据密度公式得,这部分汽油的体积
故选B。
21. 1 不变 900 0.9
【详解】[1]根据换算关系可知
[2]一杯水喝去一半,其质量变小,体积变小,但种类、状态和温度不变,所以密度不变。
[3]因为,所以水的质量为
[4]水的体积为
22. 0.89×103 90
【详解】[1]正方体泡沫铜的体积为
则该泡沫铜的密度为
[2]泡沫铜中铜的体积为
则孔洞的体积为
孔隙度为
23. 3∶2 1∶2 170 0.8×103 80∶81
【详解】(1)[1]因m甲∶m乙=2∶1,V甲∶V乙=4∶1,且,故
将甲切除一半,乙切除三分之一,则余下部分
甲、乙余下部分的质量之比
因为密度是物质的一种特性,密度不随物体质量的减少而减小,故甲、乙两个物体的密度之比
ρ甲∶ρ乙=1∶2
(2)[3]瓶中水的质量
瓶子的容积
该瓶装满酱油时,酱油的体积等于瓶子的容积,即
V酱油=V=100cm3
酱油的密度
ρ酱油=1.2×103kg/m3=1.2g/cm3
酱油的质量
m酱油=ρ酱油V酱油=1.2g/cm3×100cm3=120g
则该瓶装满酱油时总质量为
m总′=m酱油+m瓶=120g+50g=170g
[4]某种液体的质量
液体的体积
V液=V=100cm3
这种液体的密度
(3)[5]甲烧杯中水和煤油的质量相等,则水和煤油的体积
则甲、乙烧杯中液体的体积为
乙烧杯中水和煤油的体积相等,则
乙烧杯中水和煤油的质量
乙烧杯中水和煤油的总质量
故
24.(1)0.02m3
(2)2.6×103kg/m3
(3)1.04×106kg
【详解】(1)因桶装满一桶水时水的体积和桶的容积相等,所以,桶的容积
(2)用一只空桶平装满一桶沙石的体积
V沙=V=0.02m3
沙石的密度
(3)建筑工地需要的沙石的总质量
1
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