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物 理
8年级 下册
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专题训练(一) 密度的相关计算
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专题训练(一) 密度的相关计算
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专题训练(一) 密度的相关计算
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类型1 等密度问题
1.[2024·合肥瑶海区期末]大量科学研究证明,献血者在为社会奉献爱心的同时,也改善了自己的身体状况,为自身的健康进行了“投资”。正常成年人体内血液大约4200 mL,假如某一正常成年人在某次献血时,从其体内抽取200 mL血液,称得其质量为212 g。求:
(1)该成年人体内血液的密度;
(2)正常成年人体内血液的总质量。
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解:(1)由题意可知,抽出血液的体积
V0=200 mL=200 cm3
抽出血液的质量m0=212 g
血液的密度ρ==1.06 g/cm3
(2)正常成年人体内血液的体积
V=4200 mL=4200 cm3
正常成年人体内血液的总质量
m=ρV=1.06 g/cm3×4200 cm3=4452 g
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类型2 等体积问题
2.一个空瓶子质量是50 g,装满水后总质量是1.3 kg;装满另一种液体后总质量是1.05 kg,ρ水=1.0 g/cm3。求:
(1)这个瓶子的容积;
(2)这种液体的密度。
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解:(1)瓶子装满水后,水的质量
m水=m总1-m瓶=1300 g-50 g=1250 g
瓶子的容积
V瓶=V水==1250 cm3
(2)瓶子装满另一种液体后,液体的质量m液=m总2-m瓶=1050 g-50 g=1000 g
液体的体积V液=V瓶=1250 cm3
液体的密度
ρ液==0.8 g/cm3
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3.[生活情境·眼镜材料]中国儿童和青少年近视问题形势非常严峻,许多儿童和青少年过早地戴上了眼镜。制作眼镜的主要材料的部分技术指标如表所示:
材料 树脂
镜片 玻璃
镜片 铜合金
镜架 钛合金
镜架
透光量 92% 91% — —
密度/(g·cm-3) 1.3 2.5 8.0 ?
性能 较耐
磨损 耐磨损 较耐
腐蚀 耐腐蚀
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(1)小明配戴的眼镜左右镜片均为完全一样的树脂镜片,每块镜片的体积为5 cm3,求该副眼镜镜片的质量;
(2)小明所戴眼镜镜架的主要材质为铜合金,其质量为24 g。若以钛合金代替铜合金,这副镜架的质量将减少9 g,求该钛合金的密度。
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解:(1)该副眼镜镜片的体积
V=5 cm3×2=10 cm3
由ρ=可得,该副眼镜镜片的质量
m树脂=ρ树脂V=1.3 g/cm3×10 cm3=13 g
(2)由ρ=可得,铜合金镜架的体积
V镜架==3 cm3
换成钛合金后镜架的质量
m钛=m铜-9 g=24 g-9 g=15 g
钛合金的密度ρ钛==5 g/cm3
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类型3 等质量问题
4.如图甲所示,柱形容器内的盐水和冰刚好将容器装满,随着温度升高,冰会熔化,冰从开始熔化(图乙中A点)到完全熔化成水(图乙中B点),盐水的密度随冰熔化的体积关系如图乙所示。小明发现冰完全熔化后液面下降,若加入10 g水,液面刚好与容器口相平,不考虑水的蒸发,且冰熔化的水与盐水混合后总体积不变,已知ρ水=1.0 g/cm3,ρ冰=0.9 g/cm3。求:
(1)冰完全熔化成水时减少的体积;
(2)图甲中冰未熔化时冰的体积;
(3)图甲中冰和盐水的总质量。
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解:(1)冰完全熔化成水时减少的体积ΔV==10 cm3
(2)冰熔化成水后质量不变,m冰=m水,即ρ冰V冰=ρ水V水
因为V冰-V水=ΔV,所以V冰=V水+ΔV
0.9 g/cm3×(V水+10 cm3)=1.0 g/cm3×V水
解得V水=90 cm3,则V冰=100 cm3
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(3)由于冰熔化成水后质量不变,所以
ρ盐水1V盐水+ρ冰V冰=ρ盐水2(V盐水+V水)
由题图乙中的数据可得,1.2 g/cm3×V盐水+0.9 g/cm3×100 cm3=1.1 g/cm3×(V盐水+90 cm3)
解得V盐水=90 cm3
冰和盐水的总质量
m总=m盐水+m冰=ρ盐水1V盐水+ρ冰V冰=1.2 g/cm3×90 cm3+0.9 g/cm3×100 cm3=198 g
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类型4 空心问题
5.[核心素养·科学思维]体积为30 cm3的铜制小球,若质量为89 g,则它是实心的还是空心的?试用三种不同方法加以判定。(ρ铜=8.9 g/cm3)
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解:方法1:
ρ=≈2.97 g/cm3<8.9 g/cm3,此铜球是空心的。
方法2:
根据密度公式ρ=可得,m=ρ铜V=8.9 g/cm3×30 cm3=267 g>89 g,此铜球是空心的。
方法3:
根据密度公式ρ=可得,V==10 cm3<30 cm3,此铜球是空心的。
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类型5 混合密度问题
6.有密度分别为ρA、ρB的两种金属,用这两种金属来熔炼合金材料。配方一是取等体积配制,所得合金的密度为ρ1;配方二是取等质量配制,所得合金的密度为ρ2。请你推导ρ1和ρ2的表达式。(设混合前后总体积保持不变)
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解:
配方一:假设两种金属体积均为V,则合金的总体积为2V
根据ρ=可得,合金材料的总质量m总=ρAV+ρBV
则所得合金的密度ρ1=
配方二:假设两种金属质量均为m,则合金的总质量为2m
根据ρ=可得,合金材料的总体积V总=
则所得合金的密度ρ2=
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