内容正文:
期末综合复习专题训练:空心物质的密度计算
1.已知体育锻炼用的空心“铅球”质量为4kg,体积为0.5dm3,现往空心部分注满某种金属后,总质量为5.185kg,(已知ρ铅=11.3×103kg/m3,计算结果保留两位小数)
(1)请求出空心部分的体积;
(2)注满的某种金属的密度是多少?
2.已知铝的密度为2.7×103kg/m3,小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的球形艺术品,用天平测得此球的质量是594g,体积为300cm3(取g=10N/kg)。
(1)请通过计算说明此球是实心还是空心的?
(2)若是空心的,则空心部分的体积为多少?
(3)若在空心部分注满某种液体后,球的总重为6.66N,请参考下列部分物质的密度表,该液体可能是什么?
物质
水银
煤油
冰
酒精
醋
植物油
密度(kg/m3)
13.6×103
0.8×103
0.9×103
0.8×103
0.9×103
0.9×103
3.如图所示,是一款银饰品,小明用学过的物理知识鉴别它是否是纯银的。小明到实验室借来托盘天平和量筒,测得饰品的质量是12.6g,体积为,请你计算确定这条银项链是否是纯银制造的。()
4.有一只空心铁球,其质量为237g,体积为40cm3,已知ρ铁=7.9×103kg/m3
(1)求这个铁球的空心部分体积;
(2)小华同学在此球的空心部分注满某种液体后,总质量为373g,那么这种液体可能是酒精,水或者水银中的哪一种?(写出计算过程.ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
5.有一个铜球不知它是空心还是实心,小明同学先用调节平衡的天平测量了一个空烧杯的质量为25克,然后将铜球放在一空烧杯中再次测量了它们的总质量为114克,接着在烧杯中注了水,又测量它们的总质量为180克,最后小明同学取出铜球并在杯中加满水测量了杯子和水的总质量为111克.
请通过计算分析判断该铜球是空心还是实心?如是空心,求出空心部分的体积为多少?如果在空心部分加满煤油,则该铜球的总的重力为多少N?(已知ρ铜=8.9×103 kg/m3,已知ρ煤油=0.8×103 kg/m3,g=10N/kg)
6.如图所示,底面积为3×10-2m2、高为0.12m的薄壁柱形容器甲和边长为0.1m的实心均匀正方体乙放在水平地面上,甲容器内盛有0.1m深的水。ρ乙=6.75×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)求甲容器内水的质量;
(2)将实心均匀正方体乙浸没在甲容器的水中(乙不吸水),求溢出水的体积;
(3)若沿正方体乙的上表面向内部挖去一底面积为0.006m2、高为h的长方体丙,并在乙中加满水,是否有可能使加满水后乙的质量与长方体丙的质量相等?若有可能,算出h的值,若不可能,请通过计算说明原因。
7.将一钢球放入盛有100mL水的量筒中,水面上升到160mL处.又用天平称出该球质量为234g,此钢球是空心的还是实心的?若为空心的,在空心部分注满煤油,那么钢球的总质量为多少?()
8.物理兴趣小组的同学为了判断一个铝球是否是实心的,他们对铝球进行了测量,测得铝球的质量为27g, 体积为30cm3(ρ铝=2.7×103kg/m3) 。则 :
(1)该铝球是空心的还是实心的?
(2)若铝球是空心的,空心部分的体积是多少?
9.已知铝的密度为2.7g/cm3,小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的球形艺术品,用天平测得此球的质量是270g,体积为180cm3。
(1)请通过计算说明此球是实心还是空心的?
(2)若是空心的,则空心部分的体积V空为多少?
(3)若在空心部分注满某种液体后,球的总质量为342g,请参考下列部分物质的密度表,该液体可能是什么?
物质
水银
煤油
冰
酒精
植物油
密度(kg/m3)
13.6×103
0.8×103
0.9×103
0.8×103
0.9×103
10.一个体积为0.03dm3的铜球,质量为89g,求:
(1)它是空心还是实心的?
(2)若是空心,空心体积多大?
(3)若空心部分注满煤油,球的总质量多大?(ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ煤油=0.8×103kg/m3)
11.如图所示为一种塑木复合材料,为新型环保材料,可以制成空心型板材。现有一个空心的塑木板材,经测量其外形体积为180cm3,质量为174g,已知塑木密度为1.16g/cm3,塑料密度为0.9g/cm3。求:
(1)其空心部分的体积为多少?
(2)若空心部分填满塑料,则填满塑料后的塑木板材总质量为多少?
12.3D打印常在工业设计等领域被用于制造模型。小明同学选用如图甲所示的ABS塑料来打印自己设计的图乙作品。
(1)已知体积为20cm3的ABS塑料的质量为21g,求这种材料的密度是多少?
(2)若用该材料打印出来作品的体积为50cm3,质量是42g,请通过计算判断作品是否为实心?若是空心的,空心部分的体积是多少?
(3)根据(2)计算结果,若用不锈钢来铸造同等尺寸的此作品,则不锈钢作品的质量是多少?(不锈钢密度为7.8×103kg/m3)
13.一个铝球,质量为 0.27kg,而体积为 110cm3,那么这个铝球是否为空心的?若为空心的,求:
(1)空心部分体积;
(2)在其空心部分注满铅,则此球的总质量又是多少克?(铅、铝的密度分别是11.3×103kg/m3、2.7×103kg/m3)
14.一个体积为30cm3的铜球重力是0.89N。(铜的密度为8.9×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)请通过计算说明此球是实心的,还是空心的?
(2)若是空心的,则空心部分体积是多大?
15.小明姐姐送了小明一套套娃玩具,套娃是由六个娃娃一个套一个组成的,只有最小的一个是实心的,其它的全是空心的,如图所示。已知最小的套娃的质量为10g,体积为;最大的套娃的质量为40g,体积为。套娃由质地均匀的同种材料制作。
(1)在雕刻套娃的过程中,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)制作最小套娃的材料的密度是多少?最大套娃的实心部分的体积是多少?
(3)若小明在最大套娃中装满水,则这个最大套娃能装入多少g的水?()
16.小明在玩耍时把一小铁球抛入水中,他发现铁球浮在水面上.小明想:铁球为什么会浮在水面上?他作出的猜想是:铁球可能是空心的.他想设计实验进行探究,通过实验他收集到如下数据:
(1)通过计算说明此球是空心的;(ρ铁=7.9×103kg/m3)
(2)若小铁球是空心的,往空心部分装入一半水,则此时小铁球总质量是多少?
17.有一体积为15cm3,质量是27g的空心铝球。(已知:,)请解答下面两个问题:
(1)小球空心部分的体积是多少?
(2)若在小球空心部分灌满水银,则球的总质量多少?
18.某地有制作冻豆腐的习惯,小天妈妈买来0.4kg鲜豆腐,其密度为1.25g/cm3。将鲜豆腐冰冻后化冻,让水全部流出,留下数量繁多的孔洞,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,海绵豆腐内所有孔洞的体积占总体积的50%。求:(ρ冰=0.9×103kg/m3)
(1)鲜豆腐的体积;
(2)冰冻的鲜豆腐中冰的质量;
(3)海绵豆腐的实心部分密度。
19.小韩在玩耍时把一铁球抛入水中,发现铁球下沉速度并不是很快。小韩猜想铁球可能是空心的。他用天平、量筒、细线和水进行探究,通过实验他收集到如下数据:(已知:ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
铁球的质量m/g
水的体积V水/mL
水和铁球的总体积V总/mL
79
100
140
(1)请你通过计算判断该小铁球是空心的还是实心的?
(2)若铁球是空心的,空心部分灌满水后,铁球的总质量为多少?
20.为了判断一个小铁球是不是空心的,某同学将铁球浸没在盛有水的容器中,测得如下数据:(ρ铁=7.9×103㎏/m3)
铁球的质量m/g
原来水的体积V水/mL
铁球浸没后水和铁球的总体积V总/mL
79
60
75
(1)该小铁球是空心的,还是实心的?通过计算说明.
(2)若小铁球是空心的,空心部分的体积是多大?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)0.15×10-3m3,(2)7.90×103kg/m3
【详解】解:(1)由得,铅的体积为
铅球空心部分的体积为
(2)某种金属的质量
某种金属的体积
某种金属的密度
答:(1)空心部分的体积是0.15×10-3m3;
(2)注满的某种金属的密度是7.90×103kg/m3。
2.(1)空心的;(2)80cm3;(3)植物油
【详解】解:(1)由可得,594g的铝的体积为
因此此球是空心的。
(2)空心部分的体积为
(3)由G=mg可得,在空心部分注满某种液体后球的总质量为
则球中液体的质量为
液体的体积为
因此液体的密度为
由密度表数据可知,该液体为植物油。
答:(1)此球是空心的;
(2)空心部分的体积为80cm3;
(3)该液体可能是植物油。
3.不是纯银制造的
【详解】已知饰品的质量,体积,纯银的密度
根据密度公式,则该饰品的密度
由于,所以,该银饰品不是纯银制造的。
4.(1)10 cm3;(2)水银
【详解】(1)∵ρ=,∴铁的体积:v铁= =30cm3,空心部分的体积:v空=40cm3−30cm3=10cm3,(2)液体的体积V液=10cm3,质量m液=373g−237g=136g,则其密度:ρ==13.6g/cm3,故是水银.
点睛:(1)已知铜球的质量,根据密度公式ρ=变形可求出铜的体积,又知道球的体积,可求空心部分的体积;(2)液体的体积即为空心部分的体积,知道液体的体积和质量,可以求出液体的密度.(3)已知总质量,再利用G=mg求出重力,然后与5N进行比较即可.
5.89g 20cm³ 空心的 10cm³ 0.97N
【详解】解:(1)铜球的质量m=114g-25g=89g,
烧杯中装满水,水的质量m水=111g-25g=86g,
铜球放入杯中时,杯中水的质量m水’=180g-114g=66g,所以铜球排开水的质量m排=m水- m水’=86g-66g=20g,所以铜球的体积,
质量为m=89g铜球的铜的体积为 ,
因为V球>V铜,所以铜球是空心的.
空心体积V空=V球-V铜=20cm3-10cm3=10cm3,
(2)空心部分加满煤油,V煤油=V空=10cm3,由可得,
m煤油=ρ煤油×V空=0.8g/cm3×10cm3=8g,
m总=m煤油+m铜=8g+89g=97g=0.097kg,
G总=m总g=0.097kg×10N/kg=0.97N.
答:铜球是空心的,空心部分的体积为10cm3;如果在空心部分加满煤油,则该铜球的总的重力0.97N.
6.(1)3kg;(2)4×10-4m3;(3)0.09m
【详解】解:(1)甲容器底面积为3×10-2m2,内盛有0.1m深的水,则甲容器内水的体积
V水=Sh水=3×10-2m2×0.1m=3×10-3m3
由可得甲容器内水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg
(2)正方体乙的体积
V乙=(0.1m)3=1×10-3m3
容器甲的容积
V甲=Sh甲=3×10-2m2×0.12m=3.6×10-3m3
当把乙浸没在甲容器的水中,溢出水的体积
V溢=(V水+V乙)-V甲=(3×10-3m3+1×10-3m3)-3.6×10-3m3=0.4×10-3m3=4×10-4m3
(3)由上知,正方体乙的体积
V乙=1×10-3m3
所挖长方体体积
V挖=S挖h=0.006m2×hm=0.006hm3
则正方体剩余部分的体积
V剩=V乙-V挖=1×10-3m3﹣0.006hm3=(1-6h)×10-3m3
若
ρ乙V剩+ρ水V挖=ρ乙V挖
即
6.75×103kg/m3×(1-6h)×10-3m3+1.0×103kg/m3×0.006hm3=6.75×103kg/m3×0.006hm3
解得
h=0.09m
答:(1)甲容器内水的质量为3kg;
(2)溢出水的体积为4×10-4m3;
(3)挖空乙再加满水后乙的质量有可能与长方体丙的质量相等,长方体的高度为0.09m。
7.空心的 258g
【详解】钢球的体积为
V =160mL-100mL=60mL=60cm3;
钢球的密度为
所以,球是空心的.
钢的体积为
空心的体积为
V空= V-V钢=60cm3-30cm3=30cm3;
煤油的质量为
m煤油=ρ煤油V空=0.8g/cm3×30cm3=24g;
钢球的总质量为
m钢球= m+m煤油=234g+24g=258g.
8.(1)是空心的
(2)20cm3
【详解】(1)铝的体积为
故该铝球是空心的。
(2)空心部分的体积是
9.(1)空心的;(2)80cm3;(3)植物油
【详解】解:(1)若该球为实心,则实心部分的体积为
可知此球是空心的
(2)空心部分的体积为
V空=V-V实=180cm3-100cm3=80cm3
(3)注入液体的质量为
m液=m1-m=342g-270g=72g
注入液体的密度为
冰是固体,不是液体,由密度表可知该液体为植物油。
答:(1)请通过计算说明此球是空心的;
(2)若是空心的,则空心部分的体积V空为80cm3;
(3)若在空心部分注满某种液体后,球的总质量为342g,请参考下列部分物质的密度表,该液体可能是植物油。
10.(1)铜球是空心的;(2)20cm3;(3)105g
【详解】解:(1)铜的密度
ρ铜=8.9×103kg/m3=8.9g/cm3
由可得,铜球中铜的体积
由V铜<V球=0.03dm3可知,铜球是空心的。
(2)铜球空心部分的体积
V空=V球﹣V铜=0.03dm3﹣0.01dm3=0.02dm3=20cm3
(3)煤油的密度
ρ煤油=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3
空心部分注满煤油时煤油的体积V煤油=V空=20cm3,则煤油的质量
m煤油=ρ煤油V煤油=0.8g/cm3×20cm3=16g
则球的总质量
m总=m球+m煤油=89g+16g=105g
答:(1)铜球是空心的;
(2)空心体积为20cm3;
(3)若空心部分注满煤油,球的总质量为105g。
11.(1)30cm3
(2)201g
【详解】(1)塑木板材的体积
空心部分的体积
V空=V-V塑木=180cm3–150cm3=30cm3
(2)若将空心部分填满塑料,则塑料的质量
m塑料=ρ塑料V塑料=ρ塑料V空=0.9g/cm3×30cm3=27g
填满塑料后的塑木板材总质量
m总=m塑木+m塑料=174g+27g=201g
12.(1)1.05×103 kg/m3 ;(2)空心的, 10cm3 ; (3)0.312kg
【详解】解:(1)由知道,材料的密度
(2)42g该材料的体积
所以,作品是空心的,则空心部分的体积
(3)不锈钢的密度
若用不锈钢来铸造同等尺寸的此作品,则不锈钢作品质量
答:(1)材料的密度是1.05×103 kg/m3 ;
(2)作品是空心的,空心体积为10cm3 ;
(3)用不锈钢制作该作品需要的质量为0.312kg。
13.见解析所示
【详解】(1)根据质量和铝的密度计算铝材料的体积,与球的体积比较可知是否为空心,若为空心,体积差即为空心部分的体积.
铝的体积为:
可见材料的体积小于球的体积,球是空心的,空心部分的体积为:;
(2)在其空心部分注满铅,铅的质量为:
,
总质量为:.
14.(1)空心
(2)20cm3
【详解】(1)铜球的质量为
由可得,等质量铜的体积
则铜球是空心的。
(2)空心部分体积是
V空=V球-V=30cm3-10cm3=20cm3
15.(1)变小
(2),
(3)500g
【详解】(1)质量是指物体所含物质的多少,在雕刻套娃的过程中,套娃所含物质变少,即其质量变小。
(2)根据公式可知,最小套娃的密度,即制作最小套娃的材料的密度为
套娃由质地均匀的同种材料制作,即材料的密度相同,根据可知,最大套娃的实心部分的体积为
(3)在最大套娃中装满水时,水的体积等于最大套娃的空心部分的体积,即
根据可知,这个最大套娃能装入水的质量为
16.(1)空心的;(2)84 g
【详解】 (1)由表格中数据可知小铁球的体积:V球=75cm3−60cm3=15cm3,由ρ得铁球中铁的体积:V铁 =10cm3<15cm3,所以铁球是空心的;(2)小铁球空心部分的体积:V空=V球−V铁=15cm3−10cm3=5cm3,空心部分灌满水后水的质量:m水=ρ水V空=1g/cm3×5cm3=5g,空心部分灌满水后,小铁球的总质量:m总=mm水=79g5g=84g.
点睛:(1)由表格中数据可知小铁球的体积,知道小铁球的质量,利用密度公式求小铁球中铁的体积,由此判断是空心还是实心的;(2)求出小铁球空心部分的体积,利用密度公式求空心部分灌满水后水的质量,再求出小铁球的总质量.
17.(1)5cm3;(2)95g
【详解】解:(1)铝的密度是
由可得,质量铝的体积是
则空心铝球中空心部分的体积是
(2)水银的密度是
在铝球中空心部分灌满水银后水银的体积是
水银的质量是
则球的总质量是
答:(1)小球空心部分的体积是5cm3;
(2)若在小球空心部分灌满水银,则球的总质量是95g。
18.(1)320cm3;(2)144g;(3)1.6g/cm3
【详解】解:(1)由题干可知,鲜豆腐的质量m1=0.4kg=400g,根据密度公式
可得鲜豆腐的体积为
(2)海绵豆腐内所有孔洞的体积为
V2=50%V1=50%×320cm3=160cm3
根据密度公式
可得豆腐含冰的质量为
m冰=ρ冰V2=0.9×103kg/m3×1.6×10﹣4m3=0.144kg=144g
(3)海绵豆腐的实心部分质量为
m实=m1-m水=400g-144g=256g
海绵豆腐的实心部分密度为
答:(1)鲜豆腐的体积为320cm3;
(2)冰冻的鲜豆腐中冰的质量为144g;
(3)海绵豆腐的实心部分密度为1.6g/cm3。
19.(1)见解析;(2)109g
【详解】解:(1)铁球的体积为
V=V总-V水=140mL-100mL=40mL=40cm3
铁的密度为
ρ铁=7.9×103kg/m3=7.9g/cm3
如果铁球是实心的,则实心铁球的体积为
由于V实<V,所以铁球是空心的。
(2)空心体积为
V空=V-V实=40cm3-10cm3=30cm3
在空心部分灌满水后,水的体积为
V水=V空=30cm3
水的密度为
ρ水=1.0×103kg/m3=1.0g/cm3
空心部分灌满水后,水的质量为
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×30cm3=30g
灌满水后,铁球的总质量为
m总=m水+m=30g+79g=109g
答:(1)该小铁球是空心的;
(2)在空心部分灌满水后,铁球的总质量为109g。
20.(1)空心;(2)5cm3
【详解】铁球的体积:V=V总−V水=75cm3−60cm3=15cm3,假设该铁球是实心体:V实= =10cm3,V空=V−V实=15cm3−10cm3=5cm3.
点睛:判断物体是空心还是实心,解决问题的方法很多,但实际上都是根据密度定义式,比较实际物体与实心物体的质量、体积或密度之间是否存在差异,如果存在差异,则实际物体为空心物体.
答案第1页,共2页
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