内容正文:
第六章 质量与密度
一、选择题
1.在国际单位制中,质量的基本单位是( )
A.℃ B.kg C.m D.S
2.一块铁块,在下列哪种情况下,它的质量将发生变化( )
A.把铁块轧成薄铁片 B.把铁块锉成圆柱体
C.把铁块带到月球上 D.把铁块熔化后铸成铁锅
3.密度在我们的社会生活中有重要价值。下列说法不正确的是( )
A.科考队员把岩石标本从南极带回北京,标本的密度和质量都不变
B.大石块的质量大于小木块的质量,所以石块的密度大于木块的密度
C.飞机和航天器的金属外壳常采用低密度的合金材料,可以减小飞机的质量
D.房间里的暖气片一般都安装在窗户的下面,是因为热空气受热密度变小而上升
4.聚苯硫醚(PPS)是一种特种工程塑料,密度为1.35g/cm3,具有无毒、机械强度高、耐高温、硬度高、热稳定性好等优点。这种材料适合制作( )
A.手套 B.气球 C.皮筋 D.筷子
5.小明将体积相同的铁球和铜球分别放入已调节好的天平两托盘上(没有超过天平的量程,且ρ铁<ρ铜),天平恰好保持平衡,则( )
A.铜球一定是空心的 B.铁球一定是空心的
C.两球一定都是空心的 D.条件不足,无法判断
6.芳菲四月,春满府河。小王同学远足春游时,带回一杯府河水,你认为最合理的顺序是( )
①用天平测出空烧杯的质量m1
②将适量河水倒入烧杯中,用天平测出烧杯和河水的总质量m2
③将烧杯中的河水倒入量筒中,测出河水的体积V
④用天平测出烧杯和剩余河水的总质量m3
A.①②③ B.②③④ C.②③① D.③④①
7.下列测量方案中,最合理的是( )
A.测小铁块密度:用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量
B.测橙计密度:先测空烧杯质量,然后烧杯中装橙汁测质量,最后将橙汁全部倒入量筒中测体积
C.测正方体小木块密度:用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积
D.测比赛用铅球密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
8.水是一种资源,也是一种能源,我国古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石,冬季,在白天给石头开一个洞,再往里灌满水并封实,待晚上降温,水结成冰后石头就裂开了,这种方法利用的是( )
A.水结成冰质量不变,体积变大 B.水结成冰密度变大,体积变大
C.水结成冰质量变小,体积变大 D.水结成冰密度不变,体积变大
9.想测一张邮票的质量,下列方法中最理想的是( )
A.将一张邮票直接测量
B.测100张相同邮票的质量,再除以100
C.测螺帽与一张邮票的总质量再减去测得的螺帽质量
D.测5张邮票质量,再除以5
二、填空题
10.在“探究物质质量与体积的关系”和“测定物质密度”两个实验中,实验测量的物理量 (选填“相同”或“不同”)。“探究物质质量与体积的关系”中对多种物质进行多次测量是为了 ,“测得物质密度”中多次测量是为了 。
11.质量是物体的一个基本 ,与物体的 、 、所处的 和温度的变化等无关.
12.一瓶矿泉水上标有500mL字样,当装满水时,水的质量是 g;当装满另一液体酒精时,可装酒精 g(ρ水=1.0×103kg/m3ρ酒精=0.8×103kg/m3)
13.将一瓶矿泉水喝掉一半后,剩余矿泉水的密度 、质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。水结成冰后,密度 、质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图,酒精灯里的酒精用掉一半后,其密度 (选填“增大”、“减小”或“不变’),在点燃的酒精灯上方悬挂一个小风车,小风车会自动旋转,这是因为被加热空气的密度 (选填“增大”、“减小”或“不变”),热空气上升而形成气流,带动扇叶转起来;根据气体密度的这种变化规律,房间里的暖气片一般都安装在窗户 (选填“上面”或“下面”)。
15.一块小石头先后浸没在装满水的杯子中和装满另一液体的杯子中,溢出水的质量与溢出液体的质量之比为5:4,则另一液体的密度为 kg/m3.
16.一个冰块完全熔化后,它的质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”);体积为的实心冰块,当它完全熔化后,体积为 。(,)
17.一氢气球的体积为2m3,将氢气球扎紧,在温度不变的情况下,将气球的体积减小一半,则内部氢气质量 ,压强 ,此时气球内部气体密度 (填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
18.农忙时节,小明根据学过的物理知识配制盐水,帮妈妈筛选农作物种子。要筛选出品质优良的种子,盐水的密度应该略小于饱满种子的密度。为了知道所配制出的盐水密度是否合适,小明通过如下的实验进行测量。
(1)调节天平平衡:把天平放在水平台上,将游码拨到标尺左端的零刻度线处,发现天平横梁左高右低,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)用调节好的天平测得空烧杯的质量;
(3)如图甲所示,把适量的盐水倒入量筒中,测得盐水体积V;
(4)如图乙所示,把量筒中的盐水倒入烧杯中,测得烧杯和盐水的总质量。请把下面记录测量数据的表格填写完整;
空烧杯质量/g
盐水体积V/mL
烧杯和盐水总质量/g
盐水密度/(g/cm3)
29
40
①
②
(5)按照以上方法,小明测出的盐水密度值可能 (选填“大于”或“小于”)盐水密度真实值。
19.在测量某种形状不规则的石块密度时,小明与兴趣小组的同学在老师指导下进行如图所示的实验。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,调节横梁上的平衡螺母使天平横梁平衡;
如图甲出现的错误是 ;
(2)在测量石块质量时,小明依次将砝码放在天平的右盘,当他在右盘内加入最小的5g砝码时,发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧,则他接下来应该进行的操作是 ;
(3)如图乙所示,石块的质量是 ,如图丙所示,石块的体积是 ,石块的密度是 ;
(4)小明在整理器材时发现右盘中砝码有一个缺了一角,该情况会对测量结果造成一定误差,导致所测石块质量 (选填“偏大”或“偏小”)。
四、计算题
20.体积为30cm3的铜球的质量是89g,将它的中空部分注满某种液体后球的总质量是361g,求注入的液体密度的大小.(ρ铜=8.9×103kg/m3)
21.有一件标称纯金的工艺品,其质量100g,体积为6cm3,请你用两种方法判断它是否由纯金(不含有其他常见金属)制成的?(ρ金=19.3×103kg/m3)
22.一辆载重汽车的车厢容积为3.5m×2m×0.6m,额定载重量为4t。问:
(1)如果车厢装满泥沙(泥沙的体积等于车厢容积),汽车载重量为多少?已知泥沙的密度为2.4×103kg/m3,超载没有?
(2)为了行车安全,汽车不能超载,如果不超载,此车最多能装多少立方米的泥沙?
23.一盒纯牛奶,盒上标有“净含量225mL”的字样,小明把这盒牛奶放在天平上,图是正确测量牛奶质量时使用砝码情况和游码的位置:把牛奶完全倒出后他又测出空奶盒的质量是28.2g。
请帮他计算:(1)盒中牛奶的质量是多少克?
(2)盒中牛奶的密度是多少?
(3)如果空盒中装入同体积的水后,现在的总质量是多少?(水的密度 ρ水=1.0g/cm3)
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】解:在国际单位制中,质量的基本单位是kg,故ACD不符合题意.
故选B.
【分析】根据对常见物理量及其对应单位的掌握作答.
2.【答案】B
【解析】【解答】A是改变了铁块的形状;C是改变了铁块的位置;D是改变了铁块的状态;这些都不会影响到物质的质量,所以铁块的质量都不会变化;
而在B把铁块锉成圆柱体的过程中,铁块的质量会变小.
故选B.
【分析】质量是物质的一种属性,不随物体的形状、状态以及位置的改变而改变.解题的关键是要知道质量是物质的一种属性,质量的大小与外界条件无关,只取决于物体本身所含物质的多少.
3.【答案】B
4.【答案】D
【解析】【解答】聚苯硫醚具有无毒、且密度较小、机械强度高、耐高温、硬度高、热稳定性好等优点,适合制作筷子,B符合题意;不适合制作手套、气球和铁架台底座;
故答案为:B.
【分析】根据物质的特性和物体的特点和用途进行分析。
5.【答案】A
【解析】【解答】因天平是等臂杠杆,且水平方向恰好水平平衡,所以,铁球和铜球的质量相等,因ρ=m/V,且ρ铁 <ρ铜,所以,实心铁球的体积大于实心铜球的体积,又因铁球和铜球的体积相等,所以,铜球一定是空心的,铁球可能是空心的.
故答案为:A.
【分析】已调节好的天平平衡时是水平方向平衡,当天平恰好保持平衡时左右两盘里物体的质量相等,根据密度公式比较两者体积之间的关系,然后根据铜球和铁球的质量相等判断空心问题.
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】B
【解析】【解答】解:A、一张邮票的质量小于天平的感量,不可能用天平直接测量.此选项办法不可采用.
B、称量100张相同邮票的质量,用所得结果除以100,即得一张邮票的质量,此选项所述办法可以采用.
C、由于一张邮票的质量太小,所以测螺帽与一张邮票总质量与测螺帽的质量差别不大,故此选项办法不可采用.
D、一张邮票质量太小,5张邮票的质量仍小于天平的感量,故此选项办法不可采用.故选B.
【分析】不可能用天平直接称出小于天平“感量”的微小物体的质量.
一张邮票的质量小于天平的感量,要测量它的质量,需要用累积法,即用天平测量若干相同微小物体的质量总和,用所得结果除以物体的数量,就可以求出一个微小物体的质量.
10.【答案】相同;使结论具有普遍性;减小误差
【解析】【解答】“探究物质质量与体积的关系”实验目的是:在物质一定时,探究物体的质量和体积的关系;需要测量物体的质量和体积;“测定物质的密度”实验目的是:测量物体的密度;需要测量物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度;所以两个实验的实验目的不同,需要测量的物理量是相同的;探究物质质量与体积的关系”中对多种物质进行多次测量是为了使结论具有普遍性,“测得物质密度”中多次测量是为了减小误差。
故答案为:(1). 相同 (2). 使结论具有普遍性 (3). 减小误差
【分析】多次测量的目的:求平均值减小误差;找普遍规律.
11.【答案】属性;形状;状态;空间位置
【解析】【解答】解:质量是物体中所含物质的多少;物质质量的大小不随物体形状、状态、所处空间位置和温度而变化,只取决于物体本身所含物质的多少,是物体的一种属性.
故答案为:属性;形状;状态;空间位置.
【分析】解答此题的关键是对质量的概念要有正确的理解.
12.【答案】500;400
【解析】【解答】装满水时,水的体积为500mL,即500cm3,水的密度为
根据密度公式可得,水的质量为 酒精的密度为
装满时,酒精的质量为
【分析】利用密度和体积的乘积计算质量。
13.【答案】不变;变小;变小;不变
14.【答案】不变;减小;下面
15.【答案】0.8×103
【解析】【解答】由题知,小石头排开水和另一种液体的体积 ,因为ρ= , ,所以 = × ,所以 ×1× kg/ =0.8× kg/ .
【分析】根据公式,可求出液体密度大小。
16.【答案】不变;900
17.【答案】不变;变大;变大
【解析】【解答】气球口扎紧,在减小体积时质量不变,气体向外的压强变大,气球内气体的密度变大。
故答案为:不变;变大;变大。
【分析】压缩体积时,物体的质量不变,压强变大,体积减小时密度变大。
18.【答案】左;73;1.1;小于
【解析】【解答】测量盐水的密度时,
(1)实验前,天平先放在水平台上,将游码移到零刻度线处,当横梁左高右低,右端质量偏大,应将平衡螺母向左调节,直到天平平衡;
(4)图乙中,根据砝码和游码位置,测量烧杯和盐水的总质量为:m2=50g+20g+3g=73g,
计算盐水的质量为:m=m2-m1=73g-29g=44g,根据盐水的体积为:V=40mL=40cm3
计算盐水密度为:;
(5)实验时,先用量筒测量盐水的体积,再把量筒内的盐水倒入烧杯中测量质量,由于量筒壁会残留盐水,测出的盐水的质量偏小,根据,计算的盐水密度值小于盐水密度真实值。
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母右偏左调;
(4)根据砝码和游码位置测量质量,结合体积,根据,计算密度;
(5)将量筒中液体倒入烧杯测量质量时,由于量筒有剩余,测量的质量偏小,计算的密度偏小。
19.【答案】(1)直接用手拿砝码
(2)取下5g的砝码,调节游码,使天平重新平衡
(3)53g;20cm3;2.65g/cm3
(4)偏大
【解析】【解答】(1)使用天平时,必须要用镊子拿取砝码,甲图出现的错误是直接用手拿砝码。
(2)测量过程中,当在右盘内加入最小的5g砝码时,发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧,说明放入的5g砝码质量较大,所以应该取下5g的砝码,调节游码,使天平重新平衡。
(3)由图乙可知,石块的质量m=50g+3g=53g,由图丙可知,石块放入量筒前的示数为20mL,石块浸没后量筒的示数为40mL,石块的体积V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,石块的密度
(4)小明同学在整理器材时发现右盘中砝码有一个缺了一角,测量的质量会偏大,根据密度 ,体积不变,所以密度会偏大。
【分析】(1)利用天平测量质量时,砝码用镊子,不能用手;
(2)天平测量质量时,右盘砝码稍重,取下砝码,调节游码;
(3)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;根据量筒中液面位置,测量体积;根据质量和体积的比值, 计算密度;
(4)砝码缺角时,测量质量偏大。
20.【答案】解:球壳(铜球所含铜)的体积V壳= = =10cm3,
空心部分的体积V空心=V球﹣V壳=30cm3﹣10cm3=20cm3,
注入液体的质量m液=m总﹣m球=361g﹣89g=272g
因为空心部分注满液体,则V=V空心,
注入液体的密度ρ液= = =13.6g/cm3.
答:注入的液体密度为13.6g/cm3.
【解析】【分析】先根据密度公式变形V= 求出球壳(铜球所含铜)的体积,用总体积减去球壳(铜球所含铜)的体积即为空心部分体积;
再用总质量减去空心铜球的质量即为注入液体的质量,因为空心部分注满液体,则V=V空心,然后利用密度公式ρ= 即可求出液体的密度.
21.【答案】解:任选下面的两种方法:方法一:工艺品的密度:ρ工艺品=≈16.7g/cm3=16.7×103kg/m3,∵ρ工艺品<ρ金,∴工艺品不是由纯金制成的;方法二:假设工艺品是由纯金制成的,ρ金=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3,m=ρ金V=19.3g/cm3×6cm3=115.8g,∵m工艺品=100g<115.8g,∴工艺品不是由纯金做成的;方法三:假设工艺品是由纯金制成的,ρ金=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3,V=≈5.2cm3,∵V工艺品=5.2cm3<6cm3,∴工艺品不是由纯金做成的.答:工艺品不是由纯金做成的.
【解析】【分析】方法一:知道工艺品的质量和体积,利用密度公式求工艺品的密度,和金的密度比较得出是否是由纯金做成的;
方法二:假设工艺品是由纯金制成的,知道工艺品的体积,利用公式m=ρV求其质量,和实际质量比较得出是否是由纯金做成的;
方法三:假设工艺品是由纯金制成的,知道工艺品的质量,利用公式V=求其体积,和实际体积比较得出是否是由纯金做成的.
22.【答案】(1)解:如果车厢装满泥沙,汽车载重量为m=ρV=2.4×103kg/m3×3.5m×2m×0.6m=1.008×104kg=10.08t
因为10.08t大于4t,所以该车已经超载。
答:汽车载重量为10.08t,该车已经超载;
(2)解:为了行车安全,此车最多能装的泥沙为
答:此车最多能装 的泥沙。
【解析】【分析】(1)根据密度和体积的乘积计算质量;(2)根据质量和密度的比值计算体积。
23.【答案】(1)234g;(2)1.04g/cm3;(3)253.2g
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