5.2 物质的密度(高效培优·讲义)物理新教材沪粤版八年级上册
2026-09-22
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内容正文:
5.2物质的密度
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 物质的质量与体积的关系
考点02 密度
03 避坑指南·解题通法
角度01 物质质量和体积的关系
角度02 密度的概念、定义及单位
角度03温度对密度大小的影响
角度04 密度公式的简单应用
角度05 m-V图像
角度06 利用密度公式进行比值计算
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.通过实验理解密度的物理意义,同种物质质量与体积比值固定,不同物质比值一般不同。
2.记住密度定义、公式、国际单位,会进行g/cm³与kg/m³单位换算。
3.理解密度是物质的一种特性,同种物质密度一般不变,与质量、体积无关。
4.可以利用密度公式完成简单计算,区分质量、体积、密度三个物理量。
1.单位换算:1g/cm3=1000kg/m3,计算时统一单位再代入公式。
2.只是密度计算式,不能理解成密度跟质量成正比、跟体积成反比。
3.物质状态改变,密度会发生变化,如水结冰,质量不变,体积变大,密度变小。
4.相同体积,密度越大物体质量越大;相同质量,密度越大体积越小。
考点01 物质的质量与体积的关系
1、体积与容积单位换算:1立方米=103升=103立方分米=106毫升=106立方厘米=109立方毫米;1升=1立方分米=103毫升=103立方厘米=106立方毫米。
2、体积的估测
(1)一袋酸奶的体积约为250mL。
(2)饮水机上的水桶容积约为10L。
(3)一个空教室的体积约为200m3=2×105dm3。
(4)人的体积约0.05m3=50dm3。
(5)一瓶矿泉水的体积约为500mL。
3、物质的质量与体积的关系
(1)实验设计:选取大小不同的若干长方体铝块和木块,分别用天平测量它们的质量,用刻度尺测量长、宽、高后计算它们的体积,列出实验表格。
(2)实验步骤:①取大小不同的三块铝块,用天平测量出它们的质量并记录;
②用刻度尺分别测量出铝块的长、宽、高后计算它们的体积并记录;
③分别计算出铝块的质量与体积的比值并记录。
④取大小不同的三块木块,重复操作。
(3)实验结论:同种物质的质量与体积的比值是一定的,物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质。
4、m-V图像问题
(1)理解m-V图像中,坐标轴与曲线的物理含义;m-V图像中过原点的直线斜率代表物质的密度,越靠近m轴物质的密度越大,通过这一点可以判断物质密度的大小;
(2)利用m-V图像进行简单计算。
5、比较物体密度的方法
(1)相同质量,比较体积的大小,体积小的密度大。
(2)相同体积,比较质量的大小,质量大的密度大。
(3)不同的质量、不同的体积,用比值表示密度的大小,比值大的密度大,比值小的密度小,这种方法本质与方法是一样的。
【深化点拨】
1.实验中多次测量的目的:避免实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性。
2.体积的转换进制:体积单位之间的进制为1000。
3.其他比较物体密度的方法
(1)利用水的密度:如果某物质可以沉入水中,那么它的密度一定大于水的密度;如果它浮在水面上,那么它的密度一定小于水的密度。但需要注意的是,这种方法只适用于固体物质与水的比较,且对于某些特殊物质(如空心物体)可能不适用。
(2)利用密度表:密度表是列出了各种常见物质密度的表格。通过查阅密度表,我们可以直接找到待测物质的密度值,并与其他物质的密度进行比较。
4.m-V图像问题解题方法点拨
(1)横坐标表示体积、纵坐标表示质量时,比较密度时,画一条竖线,交点在上面的密度大。
(2)横坐标表示质量,纵坐标表示体积时,比较密度时,画一条横线,交点在右边的密度大。
1.小明同学在完成探究“同种物质质量与体积的关系”实验操作后,根据测量的数据绘制了如图所示的图象。下列说法错误的是( )
A.甲物质的质量与其体积成正比
B.同质量的甲、乙两种物质,乙的体积较大
C.同体积的甲、乙两种物质,甲的质量较大
D.甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小
2. 如图为甲、乙两种物质质量与体积的关系图像。以下分析正确的是( )
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.甲、乙两种物质的质量跟体积的比值是不同的
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的小
D.体积相同的甲和乙的质量之比为1︰2
3. 为了探究物质的某种特性,某同学在实验中测得下列4组数据,如下表所示。
实验序号
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量与体积之比g·cm-3
1
铝块1
54
20
2.7
2
铝块2
108
40
2.7
3
松木块1
108
216
4
松木块2
10
20
0.5
(1)表中的空格应填___________,比较第1、2次的实验数据,可得结论:同种物质的质量与它的体积的比值___________。
(2)比较第2、3次数据,可得结论:质量相同的不同物质,通常体积___________。
(3)比较第1、4次数据,可得结论:体积相同的不同物质,通常质量___________。
考点02 密度
1、密度的概念:大量实验表明,同种物质的质量与体积的比值是一定的。物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质。在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度(比值定义法)。密度用ρ表示,在数值上等于物体单位体积的质量。
(1)密度是物质的一种性质,在条件一定情况下,每种物质的密度是确定的,密度不随物体的质量或体积的变化而变化。例如,一杯牛奶的密度与一滴牛奶的密度一样大。
(2)物质密度受物质状态和温度的影响:当物质在固态、液态和气态之间转换时(例如熔化、凝固等),或物体的温度发生变化时(如热胀冷缩),质量不变,但体积发生变化,密度发生变化。如常温常压下水的密度为1.0×103kg/m3,变为冰后密度为0.9×103kg/m3。
(3)日常生活中,人们往往感觉密度大的物质“重”,密度小的物质“轻”。比如,常说的“铁比棉花重”,实质上是指铁的密度比棉花的密度大,真正的重或轻取决于物体的质量。
2、密度的单位
(1)密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的,是一个复合单位。在国际单位制中,密度的单位是千克/米3,符号是kg/m3。
(2)密度的常用单位还有克/厘米3,符号是g/cm3。1g/cm3=103kg/m3。
3、密度的物理意义:密度是物质的一种性质,表示单位体积的某种物质组成的物体的质量。例如,纯水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。
4、密度公式:
密度的变形公式:。
5、常见物质的密度
(1)通常情况下,不同物质的密度不同。
(2)液体中,水银的密度为13.6×103kg/m3,是常见液体中密度最大的,比大多数固体的密度都大;油类的密度一般比水的密度小。
(3)常见金属中,铝的密度最小。
(4)在气体中,氢的密度最小。
6、物质的密度与温度的关系:一般物体在温度升高时,体积增大,温度降低时,体积减小,由于物体的质量不变,由公式可知,物体的密度会发生变化。即一般情况下,一定质量的物体,温度升高时,密度减小,温度降低时,密度增大。
7、风的形成:风是空气流动引起的一种自然现象,它是由空气密度发生变化而引起的。空气受热体积膨胀,密度变小而上升。热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方过来补充,从而形成了风。
8、水的反常膨胀现象
(1)水在4℃时的密度最大。温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;在0~4℃,随着温度的降低,水的密度越来越小。
(2)水凝固成冰时,体积变大,密度变小。
(3)得益于水的反常膨胀现象,在寒冷的冬天,虽然湖面封冻了,但较深的湖底的水有可能还保持液态不结冰,保证水中的动植物能在寒冷的季节生存下来。
【深化点拨】
1.密度是物质的特性:密度是物质单位体积的质量,是一种物质的特性,只与物质种类有关状态有关,与物质的质量与体积无关。不管多大或者多重的东西,只要是这种物质构成的,那么它的密度就等于这种物质的密度,不管是无限大的物质还是无限小的这种物质,密度都是不变的。
2.常见物质的密度解题思路点拨
(1)常见物质的密度值都是由条件的。如“常温常压下”、“0℃”、“标准大气压下”等,若这些条件改变了,则物质的密度值会有所变化。
(2)密度相同的物质不一定是同种物质,如冰和蜡的密度相同,煤油和酒精的密度相同。
3.对密度公式的理解:质量、体积与密度的关系
(1)不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。因为当物质的质量最大为原来的几倍时,其体积也增大为原来的几倍;当体积减小为原来的几分之一时,质量也减小为原来的几分之一,而比值(单位体积的质量)始终不变,即。
(2)公式是密度的定义式,适用于所有物体(包括气体、液体和固体)密度的计算。
(3)同种物质的实心物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比。密度取决于物质的种类、状态等,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。
(4)正确理解质量、体积与密度的关系时,要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义,不能单纯的从数学的角度理解物理公式中各量的关系。
4.气体密度的计算
(1)气体不同于固体和液体,气体没有固定的体积和形状,所以瓶内氧气用去一部分后,质量会发生变化,但体积没有变,密度减小。
(2)不能认为所有物质在体积改变时,密度都不改变。气体与固体和液体不同,气体放在任何容器中,都会充满整个容器,所以气体的体积取决于容器的容积,这也决定了它的密度和外界环境有很大关系。
1. 一定质量的水凝固成冰时体积增大,下列说法正确的是( )
A.质量不变、密度也不变 B.体积变大、质量也变大
C.质量不变、密度减小 D.密度减小、质量也减小
2. 小通在古镇旅游时发现,小店卖米酒和卖酱油都用竹筒制作的容器来量取,装满时,筒中米酒或酱油的质量均为180g,已知,,则容器 是用来量取180g米酒的。将容器中的米酒倒掉一部分,剩余米酒的密度 (填变化情况),如果某次在量取时,恰好把两个容器弄反了,则量出的两种液体质量相差 g。
3. 木雕是我国传统工艺之一,是我国非物质文化遗产,具有悠久的历史和丰富的文化内涵。如图是工匠利用质地均匀的实心香樟木雕刻的质量为500 kg的“飞马”作品。雕刻时有一小块香樟木的质量为6.4g,体积为8cm3。求:
(1)香樟木的密度;
(2)“飞马”作品的体积。
密度的综合应用及解题步骤
1.密度的物理意义与特性:密度是物质的一种特性,它反映了单位体积内物质的质量多少。
(1)核心特性:同种物质(状态不变时),密度一般是不变的。
无关性:密度ρ与物体的质量m和体积V无关。一杯水和一桶水,虽然质量和体积不同,但密度都是 1.0×103kg/m3。
比值定义:公式只是计算式,不是决定式。不能理解为“密度与质量成正比,与体积成反比”。
(2)避坑点:题目若说“把铁块切去一半,密度减半”,这是错的。切去一半,质量减半,体积也减半,比值(密度)不变。
2.密度的计算与变形:必须“统一单位”
(1)基本公式:。
(2)变形公式:
求质量: m=ρV(常用于计算巨大物体如石碑、空气的质量)。
求体积:(常用于计算形状不规则物体的体积,即“排水法”的理论基础)。
(3)单位换算陷阱:1g/cm3=1000kg/m3。
(4)避坑点:计算时,如果质量用g,体积用 cm3,算出的密度单位是 g/cm3;如果质量用 kg,体积用 m3,算出的密度单位是 kg/m3。千万不要混用(例如用 g除以 m3),否则结果会差 1000倍甚至更多。
3.图像问题(m−V图像):必须“看懂斜率”
(1)图像含义:横坐标表示体积V ,纵坐标表示质量m。过原点的直线说明同种物质质量与体积成正比。
(2)比较密度大小:
控制变量法:在横轴取相同的体积V,往上做垂线,对应的质量m越大,密度ρ越大(斜率越陡,密度越大)。
避坑点:注意看坐标轴!有时候题目会把m和V的位置互换(纵轴是V,横轴是m),这时候斜率越陡,密度反而越小。
4.气体密度与水的反常膨胀:必须“注意特殊情况”
(1)气体密度:气体的体积等于容器的容积。如果气体用去一半,质量减半,但体积不变(依然充满容器),所以气体密度会减半。这与固体液体不同。
(2)水的反常膨胀:水在 4℃时密度最大。
0℃∼4℃:热缩冷胀(温度升高,体积变小,密度变大)。
4℃以上:热胀冷缩。
结冰问题:水结成冰,质量不变,密度变小( ρ冰<ρ水),所以体积变大( V冰>V水),这就是冬天水管冻裂的原因。
角度01 物质质量和体积的关系
1. 在探究“物质质量与体积关系”的实验中,用_________的铁块完成探究后(选填“相同体积”或“不同体积”),还需要用_________继续进行实验(选填“相同物质”或“不同物质”),这样做的目的是________ 。测定物质密度的实验原理是___________,在“测定物质的密度”时也要进行多次测量,这是为________________。
2. 在探究物体质量和体积的关系时,小红用大小不同的塑料块和某种液体做实验:
(1)图甲是小红使用托盘天平的情形,她操作中犯的错误是__________;
(2)改正错误后,小红正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示。分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值______;不同物质的物体,其质量与体积的比值一般______(前两空均选填“相同”或“不同”);
(3)往烧杯内倒入10cm3的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示,则烧杯和液体的总质量为______g;若烧杯内液体的体积为20cm3,则烧杯和液体的总质量应为_______g;
3. 探究物体质量与体积的关系。
(1)利用大小不同的长方体铝块和铁块各3块、________、刻度尺等器材进行了实验,得到如表数据。
次数
物体
m/g
次数
物体
m/g
1
铝块1
26.8
10
4
铁块1
79
10
2
铝块2
54.0
20
5
铁块2
158
20
3
铝块3
81.0
30
6
铁块3
237
30
(2)利用上述实验数据,请你画出铝块的图像。
(3)同种物质质量与体积的比值____________,不同物质质量与体积的比值一般____________为了反映物质的这一特性引入了密度的概念。
角度02 密度的概念、定义及单位
4. 下列关于质量和密度的说法正确的是( )
A.不同物质,密度一定不同
B.同一种物质,密度与质量成正比
C.水结冰后,质量不变,体积会变小
D.密度不相同的物体,质量有可能相同
5. 椰雕是用经过处理的椰子壳雕刻的艺术品,海南的椰雕工艺被列入国家非物质文化遗产,如图所示工艺师正在进行椰雕雕刻。一个处理后的椰子壳假设质量分布均匀,经过雕刻之后,椰子壳没有发生变化的是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.形状
6.两个实心物体甲、乙的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的质量是乙的质量的2倍
B.体积相同的甲、乙质量之比为2∶1
C.乙的密度是
D.甲、乙的密度与它们的质量、体积有关
角度03 温度对密度大小的影响
7. 密度知识与生活联系非常紧密,下列相关说法正确的是( )
A.冬天户外水管冻裂,是因为水结冰时,密度变大,体积变大
B.夏天开空调制冷时,出风口向上可以使屋子里更快凉快起来
C.风力发电机的叶片采用碳纤维材料制成,主要是因为其强度高、密度大
D.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
8. 老师在讲解火灾逃生方法时,用烧杯盖住两根长度不同的蜡烛A、B,如图所示。由于燃烧时产生的“有害气体”温度较高,其密度比温度较低的空气的密度小,所以蜡烛________(选填“A”或“B”)先熄灭。由此可知,当发生火灾时,受困于火场的人员应选择________(选填“站立”或“弯腰”)前进的方式迅速逃离。
9、一杯水结成冰,下列说法正确的是( )
A.体积变小质量不变 密度不变 B.体积变小质量变小 密度变大
C.体积变大质量变大 密度变小 D.体积变大质量不变 密度变小
角度04 密度公式的简单应用
10. “钧”是我国古代的一种质量单位,根据有关资料的描述,东汉时期的一钧约等于现在的7 kg,下列物体的质量最接近东汉时期一钧的是( )
A.一个鸡蛋 B.一个篮球 C.一桶10 L的花生油 D.一辆公交车
11. 三只一样的烧杯均装满水,将三个实心铜块、铁块和铝块分别缓慢投入烧杯中后,测得三只烧杯总质量相等,已知,,,则铜块、铁块、铝块质量的大小关系,正确的是( )
A.铝块质量大 B.铁块质量大 C.铜块质量大 D.无法确定
12. 一只钢瓶内储有压缩气体,若从瓶内放出一半质量的气体,则瓶内剩余气体的质量__________,密度将__________。(均填“变大”、“变小”或“不变”)
角度05 m-V图像
13. 如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度是0.5kg/m3
B.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是4∶1
D.体积为5cm3的乙物质,质量为10g
14. 如图为甲、乙两种物质质量与体积的关系图像。以下分析正确的是( )
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.甲、乙两种物质的质量跟体积的比值是不同的
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的小
D.体积相同的甲和乙的质量之比为1︰2
15. 如图所示,这是甲、乙两种物质的m﹣V图像,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度大于乙物质的密度
B.同一物质,物质的质量与体积成正比
C.同一物质,物质的密度与体积成反比
D.甲、乙两物质的密度之比为2∶1
角度06 利用密度公式进行比值计算
16. 甲、乙两个物体的质量之比为,密度之比为,则这两个物体的体积之比为( )
A. B. C. D.
17. 冰的密度为,它表示的物理意义是______________________;现有甲、乙两种液体,甲液体的质量与乙液体质量之比为5:2,甲液体的体积与乙液体体积之比为2:3,则甲、乙液体的密度之比为___________。
18. 甲、乙两物体的体积之比为2:3,密度之比为6:5,甲物体的质量为16kg。求:
(1)甲、乙两物体的质量之比。
【例1】(2025·江苏常州·中考真题)由日本工程师打造的世界首颗木壳人造卫星,在2024年11月搭乘货运飞船升空;下列说法中正确的是( )
A.把木块切割变小,木块质量变小,密度不变
B.把木块切割变小,木块体积变小,密度变大
C.卫星搭乘飞船升空到太空过程中,木壳质量变小
D.卫星搭乘飞船升空到太空过程中,木壳质量变大
【变式1-1】(2025·山西·中考真题)制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积关系如图所示。分析图像可知( )
A.铝合金的密度为
B.碳纤维的密度是铝合金的2倍
C.质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大
D.体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小
【变式1-2】(2025·山东日照·中考真题)日照市拥有丰富的自然和人文资源,某同学在6月份参加“旅游+研学”活动时,收集的有关数据恰当的是( )
A.浮来山银杏树主干周长约16米,需七八个成年人手拉手方能环抱,有“七搂八拃一媳妇”之说
B.五莲山是国家地质公园,山体岩石主要为花岗岩,其密度约为
C.岚山多岛海海水浴场,当天风和日丽,滩缓浪静,最高风速为36.2m/s
D.日照沿海地区冬无严寒,夏无酷暑,当天最高气温为32.5℃,全年平均气温为37℃
【变式1-3】(2025·四川德阳·中考真题)2024年12月26日,我国首架第六代战斗机试飞成功,若它以2倍声速匀速直线飞行,则它通过的路程为 。我国自主研发生产出了世界上最薄的“手撕钢”,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”,其厚度只有,密度为,则面积大小为的“手撕钢”的质量为 。
⚡基础速刷
1.由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,密度最大的是 (选填“a”“b”或“c”)物体,相同体积的a、b两种物质的质量之比为 ,相同质量的b、c两种物质的体积之比为 。
2.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.将玻璃罩内的空气逐渐抽出,罩内空气的密度逐渐减小
B.将纯净水放入冰箱凝固成冰,其质量和密度均发生变化
C.将月壤密封后从月球带回地球,月壤的质量变大
D.用一块铁作为原料,制成不同规格的铁钉,它们的质量和密度均不同
3.小明为估算出一间教室内空气的质量,他查阅了以下相关数据。一间教室可容纳空气的体积约为;空气的密度约为(它表示的意义是 )。根据上述数据,可估算出一间教室的空气质量约为 kg。
4. 小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的艺术品球,用天平测得球的质量是594g,体积为300cm3。请你帮助完成下列问题:(已知ρ铝=2.7×103kg/m3)
(1)判断此球是否为实心的;
(2)若是空心的,则空心部分的体积为多少?
5. 室内火灾发生时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少吸入有害气体或被灼伤。这是因为含有毒有害物质的气体( )
A.温度较低,密度较大,大量聚集在房间的下方
B.温度较低,密度较小,大量聚集在房间的下方
C.温度较高,密度较大,大量聚集在房间的上方
D.温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
6. 寒冷的冬天屋内开空调制热时,因为热空气密度较 ,向室内 (选填“上方”或“下方”)飘,所以应排风口向 吹(选填“上”或“下”),可以使屋子里很快均匀地暖和起来。
7. 寒冬时节,气温骤降时,金属水管容易“爆裂”。
(1)冰的密度为,读作 ,的它表示每冰的 为。
(2)金属水管遇冷收缩,而水结成冰后,质量 ,体积 ,受到阻碍产生很大的力,导致金属水管“爆裂”。
A.变大 B.变小 C.不变
8. 下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.1kg冰与1kg水的密度相等
B.乒乓球被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,密度变大
C.铁的密度大于棉花的密度,因此铁比棉花质量大
D.粗铜丝拉伸后变成了细铜丝,密度变大
9. 利用物质性质的差异可以鉴别不同物质。小明同学在学校运动会中荣获“铜牌”,如图所示,他想要利用物理知识鉴别该奖牌材料是否为纯铜。有时我们还可以利用物质的这种特性来估计一些较难测量的物理量。比如我们可以估计一间普通教室内空气的质量约为( )(ρ=1.29kg/m3)
A.3kg B.30kg C.300kg D.3000kg
10. 成语“铁杵磨成针”,意思是将铁棒反复研磨,最终制成细针。比喻做事有恒心,肯下功夫,就能克服困难,取得成功。在铁杵磨成细针的过程中不变的是( )
A.形状 B.质量 C.体积 D.密度
🚀能力跃升
11. 下表给出了常温常压下一些物质的密度,则下列说法正确的是( )
几种物质的密度kg/m3
水
1.0×103
水银
13.6×103
煤油
0.8×103
铜
8.9×103
冰
0.9×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
铅
11.3×103
A.固体的密度一定比液体的大
B.体积相等的干松木和铜块,铜块的质量比干松木大
C.质量相等的铜块和铅块,铜块的体积比铅块小
D.一个能装下1kg水的瓶子,一定能装下1kg的酒精
12. 一个小铁球的质量为790g,放入盛水的量筒中,放入前,量筒内水的体积为200mL,放入小铁球后,量筒内水和小铁球的总体积为350mL。下列说法不正确的是( )(,)
A.小铁球是实心的
B.小铁球的体积为
C.小铁球是空心的,空心部分的体积为
D.小铁球是空心的,将空心部分注满水,则整个小铁球的总质量为840g
13. 一块冰化成水,下列说法正确的是( )
A.冰和水的体积之比9:10,冰和水的质量之比10:9
B.冰和水的体积之比9:10,冰和水的质量之比1:1
C.冰和水的体积之比10:9,冰和水的质量之比10:9
D.冰和水的体积之比10:9,冰和水的质量之比1:1
14. 小宇在游戏中不小心把乒乓球压瘪了,但没有破裂。对于乒乓球内气体而言,不变的物理量是 ,变大的物理量是 。(以上各空均选填“体积”、“质量”或“密度”);某氧气瓶内氧气的密度是5kg/m3,用去一半后,瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3。
15. 小林用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出液体与容器的总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知:容器的质量为 g;体积为80cm³甲液体的质量为 g;若容器装入密度为1.1×10³kg/m³的盐水,绘制出的图像应在 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。
16. 水具有反常膨胀的特性。如下图为标准大气压下水的密度—温度关系图,根据图像可知,温度等于4℃时,水的密度最 (选填“大”“小”);在0℃~4℃范围内,水具有 (填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质。水结成冰后,密度将 ,体积将 。(以上两空均填“变大”“变小”或“不变”)
🌟思维挑战
17. 小芳在测量盐水密度时,用两个空瓶子A、B分别装两种盐水甲、乙,先后测出多组盐水体积、容器和盐水的总质量,并作出两种盐水m总-V图像(如图所示),P点对应装满盐水时的测量值,则( )
A.两空瓶子的质量:m甲>m乙
B.两个瓶子的容积:V甲<V乙
C.两种盐水的密度:ρ甲>ρ乙
D.装满时瓶中盐水的质量: m甲ʹ=m乙ʹ
18. 先在甲、乙两个完全相同的空烧杯中分别放入一个实心铜球和一个实心铁球,再在甲、乙两个烧杯中分别注满水和酒精,金属球均被浸没。甲烧杯和杯内水及铜球的总质量为,乙烧杯和杯内酒精及铁球的总质量为,已知,,。下列说法正确的是( )
A.铜球的体积一定大于铁球的体积
B.铜球的质量可能等于铁球的质量
C.甲杯中水的体积可能等于乙杯中酒精的体积
D.甲杯中水的质量一定大于乙杯中酒精的质量
19. 如图甲所示,一块含有体积为石块的冰块,总质量为55g,将它放在盛有水的圆柱形容器中恰好能完全淹没在水中。如图乙所示,当冰块完全熔化后,石块沉入容器底,容器里的水面下降了0.5cm,已知容器底面积为,,,则冰的质量是______g,石块的密度是______。
20. 黄河岸、绿长廊,苹果脆甜任你尝,说的是有着多年悠久历史的中牟县雁鸣湖镇朱固村的红富士苹果。小亮想:家乡苹果的密度是多少呢?
于是他将苹果带到学校实验室,用天平、杯子来测量苹果的密度。他用天平测出一个苹果的质量是131.6g,测得装满水的杯子的总质量是360g,然后借助牙签使这个苹果浸没在杯中,当杯子停止排水后再取出苹果,接着用抹布把杯子外壁的水擦净,再测得杯子和剩下水的总质量是220g。请根据上述实验过程解答下列问题。
(1)杯中排出水的质量是多大?
(2)这个苹果的体积是多大?
(3)这个苹果的密度是多少?
(4)小亮用这种方法测出的这个苹果的密度与它的实际密度比较是_____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
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5.2物质的密度
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 物质的质量与体积的关系
考点02 密度
03 避坑指南·解题通法
角度01 物质质量和体积的关系
角度02 密度的概念、定义及单位
角度03温度对密度大小的影响
角度04 密度公式的简单应用
角度05 m-V图像
角度06 利用密度公式进行比值计算
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.通过实验理解密度的物理意义,同种物质质量与体积比值固定,不同物质比值一般不同。
2.记住密度定义、公式、国际单位,会进行g/cm³与kg/m³单位换算。
3.理解密度是物质的一种特性,同种物质密度一般不变,与质量、体积无关。
4.可以利用密度公式完成简单计算,区分质量、体积、密度三个物理量。
1.单位换算:1g/cm3=1000kg/m3,计算时统一单位再代入公式。
2.只是密度计算式,不能理解成密度跟质量成正比、跟体积成反比。
3.物质状态改变,密度会发生变化,如水结冰,质量不变,体积变大,密度变小。
4.相同体积,密度越大物体质量越大;相同质量,密度越大体积越小。
考点01 物质的质量与体积的关系
1、体积与容积单位换算:1立方米=103升=103立方分米=106毫升=106立方厘米=109立方毫米;1升=1立方分米=103毫升=103立方厘米=106立方毫米。
2、体积的估测
(1)一袋酸奶的体积约为250mL。
(2)饮水机上的水桶容积约为10L。
(3)一个空教室的体积约为200m3=2×105dm3。
(4)人的体积约0.05m3=50dm3。
(5)一瓶矿泉水的体积约为500mL。
3、物质的质量与体积的关系
(1)实验设计:选取大小不同的若干长方体铝块和木块,分别用天平测量它们的质量,用刻度尺测量长、宽、高后计算它们的体积,列出实验表格。
(2)实验步骤:①取大小不同的三块铝块,用天平测量出它们的质量并记录;
②用刻度尺分别测量出铝块的长、宽、高后计算它们的体积并记录;
③分别计算出铝块的质量与体积的比值并记录。
④取大小不同的三块木块,重复操作。
(3)实验结论:同种物质的质量与体积的比值是一定的,物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质。
4、m-V图像问题
(1)理解m-V图像中,坐标轴与曲线的物理含义;m-V图像中过原点的直线斜率代表物质的密度,越靠近m轴物质的密度越大,通过这一点可以判断物质密度的大小;
(2)利用m-V图像进行简单计算。
5、比较物体密度的方法
(1)相同质量,比较体积的大小,体积小的密度大。
(2)相同体积,比较质量的大小,质量大的密度大。
(3)不同的质量、不同的体积,用比值表示密度的大小,比值大的密度大,比值小的密度小,这种方法本质与方法是一样的。
【深化点拨】
1.实验中多次测量的目的:避免实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性。
2.体积的转换进制:体积单位之间的进制为1000。
3.其他比较物体密度的方法
(1)利用水的密度:如果某物质可以沉入水中,那么它的密度一定大于水的密度;如果它浮在水面上,那么它的密度一定小于水的密度。但需要注意的是,这种方法只适用于固体物质与水的比较,且对于某些特殊物质(如空心物体)可能不适用。
(2)利用密度表:密度表是列出了各种常见物质密度的表格。通过查阅密度表,我们可以直接找到待测物质的密度值,并与其他物质的密度进行比较。
4.m-V图像问题解题方法点拨
(1)横坐标表示体积、纵坐标表示质量时,比较密度时,画一条竖线,交点在上面的密度大。
(2)横坐标表示质量,纵坐标表示体积时,比较密度时,画一条横线,交点在右边的密度大。
1.小明同学在完成探究“同种物质质量与体积的关系”实验操作后,根据测量的数据绘制了如图所示的图象。下列说法错误的是( )
A.甲物质的质量与其体积成正比
B.同质量的甲、乙两种物质,乙的体积较大
C.同体积的甲、乙两种物质,甲的质量较大
D.甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小
【答案】D
【详解】A.由图可知,甲质量与体积是一条过原点的倾斜的直线,故甲物质的质量与其体积成正比,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,同质量的甲、乙两种物质,乙的体积较大,故B正确,不符合题意;
CD.由图可知,当体积时,甲物体的质量为大于乙物体的质量,可见,甲物质单位体积内的质量大于乙物质单位体积内的质量,即甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的大,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
2. 如图为甲、乙两种物质质量与体积的关系图像。以下分析正确的是( )
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.甲、乙两种物质的质量跟体积的比值是不同的
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的小
D.体积相同的甲和乙的质量之比为1︰2
【答案】B
【详解】AB.由图可知,同种物质的质量和体积的成线性关系,且图像过原点,因此比值是相同的;当甲和乙的体积都为50cm3时,甲的质量为50g,乙的质量为25g,可见不同物质的质量和体积的比值一般不同,故A错误,B正确;
C.由图可知,当质量相同时,甲物质的体积小于乙物质的体积,故甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大,故C错误;
D.由图可知,当甲、乙的体积都为50cm3时,甲的质量为50g,乙的质量为25g,甲和乙的质量之比为2︰1,故D错误。
故选B。
3. 为了探究物质的某种特性,某同学在实验中测得下列4组数据,如下表所示。
实验序号
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量与体积之比g·cm-3
1
铝块1
54
20
2.7
2
铝块2
108
40
2.7
3
松木块1
108
216
4
松木块2
10
20
0.5
(1)表中的空格应填___________,比较第1、2次的实验数据,可得结论:同种物质的质量与它的体积的比值___________。
(2)比较第2、3次数据,可得结论:质量相同的不同物质,通常体积___________。
(3)比较第1、4次数据,可得结论:体积相同的不同物质,通常质量___________。
【答案】(1) 0.5 相同
(2)不相同
(3)不相同
【详解】(1)松木块1的质量与体积之比
第1、2次实验都是铝这种物质,质量成倍增大时体积也成倍增大,二者的比值始终是2.7,说明同种物质的质量与体积的比值是固定不变的。
(2)第2、3次实验里,铝块和松木块质量都是108g,但铝块体积是,松木块体积是,因此质量相同的不同物质,通常体积不同。
(3)第1、4次实验里,铝块和松木块体积都是,但铝块质量是54g,松木块质量是10g,因此体积相同的不同物质,通常质量不同。
考点02 密度
1、密度的概念:大量实验表明,同种物质的质量与体积的比值是一定的。物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质。在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度(比值定义法)。密度用ρ表示,在数值上等于物体单位体积的质量。
(1)密度是物质的一种性质,在条件一定情况下,每种物质的密度是确定的,密度不随物体的质量或体积的变化而变化。例如,一杯牛奶的密度与一滴牛奶的密度一样大。
(2)物质密度受物质状态和温度的影响:当物质在固态、液态和气态之间转换时(例如熔化、凝固等),或物体的温度发生变化时(如热胀冷缩),质量不变,但体积发生变化,密度发生变化。如常温常压下水的密度为1.0×103kg/m3,变为冰后密度为0.9×103kg/m3。
(3)日常生活中,人们往往感觉密度大的物质“重”,密度小的物质“轻”。比如,常说的“铁比棉花重”,实质上是指铁的密度比棉花的密度大,真正的重或轻取决于物体的质量。
2、密度的单位
(1)密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的,是一个复合单位。在国际单位制中,密度的单位是千克/米3,符号是kg/m3。
(2)密度的常用单位还有克/厘米3,符号是g/cm3。1g/cm3=103kg/m3。
3、密度的物理意义:密度是物质的一种性质,表示单位体积的某种物质组成的物体的质量。例如,纯水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。
4、密度公式:
密度的变形公式:。
5、常见物质的密度
(1)通常情况下,不同物质的密度不同。
(2)液体中,水银的密度为13.6×103kg/m3,是常见液体中密度最大的,比大多数固体的密度都大;油类的密度一般比水的密度小。
(3)常见金属中,铝的密度最小。
(4)在气体中,氢的密度最小。
6、物质的密度与温度的关系:一般物体在温度升高时,体积增大,温度降低时,体积减小,由于物体的质量不变,由公式可知,物体的密度会发生变化。即一般情况下,一定质量的物体,温度升高时,密度减小,温度降低时,密度增大。
7、风的形成:风是空气流动引起的一种自然现象,它是由空气密度发生变化而引起的。空气受热体积膨胀,密度变小而上升。热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方过来补充,从而形成了风。
8、水的反常膨胀现象
(1)水在4℃时的密度最大。温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;在0~4℃,随着温度的降低,水的密度越来越小。
(2)水凝固成冰时,体积变大,密度变小。
(3)得益于水的反常膨胀现象,在寒冷的冬天,虽然湖面封冻了,但较深的湖底的水有可能还保持液态不结冰,保证水中的动植物能在寒冷的季节生存下来。
【深化点拨】
1.密度是物质的特性:密度是物质单位体积的质量,是一种物质的特性,只与物质种类有关状态有关,与物质的质量与体积无关。不管多大或者多重的东西,只要是这种物质构成的,那么它的密度就等于这种物质的密度,不管是无限大的物质还是无限小的这种物质,密度都是不变的。
2.常见物质的密度解题思路点拨
(1)常见物质的密度值都是由条件的。如“常温常压下”、“0℃”、“标准大气压下”等,若这些条件改变了,则物质的密度值会有所变化。
(2)密度相同的物质不一定是同种物质,如冰和蜡的密度相同,煤油和酒精的密度相同。
3.对密度公式的理解:质量、体积与密度的关系
(1)不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。因为当物质的质量最大为原来的几倍时,其体积也增大为原来的几倍;当体积减小为原来的几分之一时,质量也减小为原来的几分之一,而比值(单位体积的质量)始终不变,即。
(2)公式是密度的定义式,适用于所有物体(包括气体、液体和固体)密度的计算。
(3)同种物质的实心物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比。密度取决于物质的种类、状态等,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。
(4)正确理解质量、体积与密度的关系时,要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义,不能单纯的从数学的角度理解物理公式中各量的关系。
4.气体密度的计算
(1)气体不同于固体和液体,气体没有固定的体积和形状,所以瓶内氧气用去一部分后,质量会发生变化,但体积没有变,密度减小。
(2)不能认为所有物质在体积改变时,密度都不改变。气体与固体和液体不同,气体放在任何容器中,都会充满整个容器,所以气体的体积取决于容器的容积,这也决定了它的密度和外界环境有很大关系。
1. 一定质量的水凝固成冰时体积增大,下列说法正确的是( )
A.质量不变、密度也不变 B.体积变大、质量也变大
C.质量不变、密度减小 D.密度减小、质量也减小
【答案】C
【详解】质量是物体的基本属性,不随状态变化而改变,因此,水凝固成冰时,质量不变,体积增大,根据公式可知,质量不变,体积增大,因此密度减小,故ABD错误,C正确。
故选C。
2. 小通在古镇旅游时发现,小店卖米酒和卖酱油都用竹筒制作的容器来量取,装满时,筒中米酒或酱油的质量均为180g,已知,,则容器 是用来量取180g米酒的。将容器中的米酒倒掉一部分,剩余米酒的密度 (填变化情况),如果某次在量取时,恰好把两个容器弄反了,则量出的两种液体质量相差 g。
【答案】 A 不变 105
【详解】[1]米酒的密度小于酱油的密度,米酒或酱油的质量均为180g,由可知,180g米酒的体积较大,容器A的体积较大,选择容器A来量取180g米酒。
[2]密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,将容器中的米酒倒掉一部分,剩余米酒的密度不变。
[3]180g米酒的体积
180g酱油的体积
容器A来量取180g米酒,容器A的容积是200cm3,容器B来量取180g酱油,容器B的容积是150cm3,如果某次在量取时,恰好把两个容器弄反了,则量出的两种液体质量相差Δm=m′酱油-m′米酒=ρ酱油VA-ρ米酒VB=1.2g/cm3×200cm3-0.9g/cm3×150cm3=105g
3. 木雕是我国传统工艺之一,是我国非物质文化遗产,具有悠久的历史和丰富的文化内涵。如图是工匠利用质地均匀的实心香樟木雕刻的质量为500 kg的“飞马”作品。雕刻时有一小块香樟木的质量为6.4g,体积为8cm3。求:
(1)香樟木的密度;
(2)“飞马”作品的体积。
【详解】(1)香樟木的密度
(2)密度是物质的一种特性,“飞马”作品的密度与小块香樟木相同,由得,“飞马”作品的体积
密度的综合应用及解题步骤
1.密度的物理意义与特性:密度是物质的一种特性,它反映了单位体积内物质的质量多少。
(1)核心特性:同种物质(状态不变时),密度一般是不变的。
无关性:密度ρ与物体的质量m和体积V无关。一杯水和一桶水,虽然质量和体积不同,但密度都是 1.0×103kg/m3。
比值定义:公式只是计算式,不是决定式。不能理解为“密度与质量成正比,与体积成反比”。
(2)避坑点:题目若说“把铁块切去一半,密度减半”,这是错的。切去一半,质量减半,体积也减半,比值(密度)不变。
2.密度的计算与变形:必须“统一单位”
(1)基本公式:。
(2)变形公式:
求质量: m=ρV(常用于计算巨大物体如石碑、空气的质量)。
求体积:(常用于计算形状不规则物体的体积,即“排水法”的理论基础)。
(3)单位换算陷阱:1g/cm3=1000kg/m3。
(4)避坑点:计算时,如果质量用g,体积用 cm3,算出的密度单位是 g/cm3;如果质量用 kg,体积用 m3,算出的密度单位是 kg/m3。千万不要混用(例如用 g除以 m3),否则结果会差 1000倍甚至更多。
3.图像问题(m−V图像):必须“看懂斜率”
(1)图像含义:横坐标表示体积V ,纵坐标表示质量m。过原点的直线说明同种物质质量与体积成正比。
(2)比较密度大小:
控制变量法:在横轴取相同的体积V,往上做垂线,对应的质量m越大,密度ρ越大(斜率越陡,密度越大)。
避坑点:注意看坐标轴!有时候题目会把m和V的位置互换(纵轴是V,横轴是m),这时候斜率越陡,密度反而越小。
4.气体密度与水的反常膨胀:必须“注意特殊情况”
(1)气体密度:气体的体积等于容器的容积。如果气体用去一半,质量减半,但体积不变(依然充满容器),所以气体密度会减半。这与固体液体不同。
(2)水的反常膨胀:水在 4℃时密度最大。
0℃∼4℃:热缩冷胀(温度升高,体积变小,密度变大)。
4℃以上:热胀冷缩。
结冰问题:水结成冰,质量不变,密度变小( ρ冰<ρ水),所以体积变大( V冰>V水),这就是冬天水管冻裂的原因。
角度01 物质质量和体积的关系
1. 在探究“物质质量与体积关系”的实验中,用_________的铁块完成探究后(选填“相同体积”或“不同体积”),还需要用_________继续进行实验(选填“相同物质”或“不同物质”),这样做的目的是________ 。测定物质密度的实验原理是___________,在“测定物质的密度”时也要进行多次测量,这是为________________。
【答案】 不同体积 不同物质 寻找普遍规律 减小误差
【详解】[1]探究“物质质量与体积关系”的实验,根据控制变量法,需改变体积,因此要用不同体积的铁块实验。
[2][3]实验中,用不同体积的铁块完成探究后,还需要用不同物质进行实验,这样做的目的是寻找普遍规律。
[4]测定物质密度的实验原理是。
[5]在“测定物质的密度”时也要进行多次测量,取平均值,来减小误差。
2. 在探究物体质量和体积的关系时,小红用大小不同的塑料块和某种液体做实验:
(1)图甲是小红使用托盘天平的情形,她操作中犯的错误是__________;
(2)改正错误后,小红正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示。分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值______;不同物质的物体,其质量与体积的比值一般______(前两空均选填“相同”或“不同”);
(3)往烧杯内倒入10cm3的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示,则烧杯和液体的总质量为______g;若烧杯内液体的体积为20cm3,则烧杯和液体的总质量应为_______g;
【答案】(1)测量过程中调节了平衡螺母
(2) 相同 不同
(3) 37.4 45.4
【详解】(1)平衡螺母只有在称量前调节天平横梁水平时才能移动,在称量物体质量时不能调节平衡螺母,要通过加减砝码或移动游码来使天平平衡,所以小红使用托盘天平中操作的错误是在称量时调节了平衡螺母。
(2)[1][2]由图像可知,塑料(或液体)的质量和体积成正比,直线的斜率表示质量与体积的比值,说明同种物质的质量与体积的比值相同,不同种物质的质量与体积的比值不同。
(3)[1]由图丙可知,烧杯和10cm3液体的总质量m总=20g+10g+5g+2.4g=37.4g
[2]由图乙可知,液体的密度为
10cm3液体质量为m1=ρ液V1=0.8g/cm3×10cm3=8g
烧杯质量为m杯=m总-m1=37.4g-8g=29.4g
20cm3液体质量为m2=ρ液V2=0.8g/cm3×20cm3=16g
若烧杯内液体的体积为20cm3,则烧杯和液体的总质量应为m总'=m2+m杯=16g+29.4g=45.4g
3. 探究物体质量与体积的关系。
(1)利用大小不同的长方体铝块和铁块各3块、________、刻度尺等器材进行了实验,得到如表数据。
次数
物体
m/g
次数
物体
m/g
1
铝块1
26.8
10
4
铁块1
79
10
2
铝块2
54.0
20
5
铁块2
158
20
3
铝块3
81.0
30
6
铁块3
237
30
(2)利用上述实验数据,请你画出铝块的图像。
(3)同种物质质量与体积的比值____________,不同物质质量与体积的比值一般____________为了反映物质的这一特性引入了密度的概念。
【答案】(1)托盘天平
(2)
(3) 相同 不同
【详解】(1)实验需要测量物体的质量和体积,题干中已给出刻度尺用于测量长方体的长宽高、计算体积,因此缺少的测量质量的器材是托盘天平。
(2)横坐标为体积,纵坐标为质量; 在方格纸上标出这3个点;画出过原点的倾斜直线。
(3)分析表格数据
铝块的质量与体积比值,是固定值;
铁块的质量与体积比值,是固定值,和铝的比值不相等,因此得出结论:同种物质质量与体积的比值相同,不同物质的该比值一般不同,这个特性就是密度。
角度02 密度的概念、定义及单位
4. 下列关于质量和密度的说法正确的是( )
A.不同物质,密度一定不同
B.同一种物质,密度与质量成正比
C.水结冰后,质量不变,体积会变小
D.密度不相同的物体,质量有可能相同
【答案】D
【详解】A.不同物质密度一般不同,但存在密度相同的不同物质,如煤油和酒精,故A错误;
B.密度是物质的固有特性,与物体质量、体积无关,故B错误;
C.水结冰后质量m不变,密度,由可知体积变大,故C错误;
D.由可知,密度不同的物体,若适当调整体积,质量可以相等,故D正确。
故选D。
5. 椰雕是用经过处理的椰子壳雕刻的艺术品,海南的椰雕工艺被列入国家非物质文化遗产,如图所示工艺师正在进行椰雕雕刻。一个处理后的椰子壳假设质量分布均匀,经过雕刻之后,椰子壳没有发生变化的是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.形状
【答案】C
【详解】A.经过雕刻之后,椰子壳所含物质的多少减少,根据质量的定义,质量变小,故A不符合题意;
B.雕刻过程中,椰子壳的空间占据大小改变,体积变小,故B不符合题意;
C.对于同种物质,在状态不变时,密度是一个定值,不随质量和体积的变化而变化。因为椰子壳这种物质没有改变,且状态也未改变,所以其密度不变,故C符合题意;
D.由图可知,经过雕刻,椰子壳的形状发生了改变,故D不符合题意。
故选C
6.两个实心物体甲、乙的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的质量是乙的质量的2倍
B.体积相同的甲、乙质量之比为2∶1
C.乙的密度是
D.甲、乙的密度与它们的质量、体积有关
【答案】B
【详解】A.由可知,甲、乙体积大小关系未知,无法比较其质量大小关系,故A错误;
B.由图可知,,
体积相同时,甲、乙质量之比,故B正确;
C.乙的密度,故C错误;
D.密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,故D错误。
故选B。
角度03 温度对密度大小的影响
7. 密度知识与生活联系非常紧密,下列相关说法正确的是( )
A.冬天户外水管冻裂,是因为水结冰时,密度变大,体积变大
B.夏天开空调制冷时,出风口向上可以使屋子里更快凉快起来
C.风力发电机的叶片采用碳纤维材料制成,主要是因为其强度高、密度大
D.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
【答案】B
【详解】A.水结冰时质量不变,但因为冰的密度比水小,根据得体积变大,导致水管冻裂,故A错误;
B.冷空气密度大于室内热空气,出风口向上时冷气会自然下沉,可快速全屋降温,故B正确;
C.风力发电机叶片用碳纤维是因为强度高、密度小,同等体积质量更轻,故C错误;
D.如酒精与煤油密度相近,不能仅凭密度鉴别物质,“一定不同” 说法绝对,故D错误。
故选B。
8. 老师在讲解火灾逃生方法时,用烧杯盖住两根长度不同的蜡烛A、B,如图所示。由于燃烧时产生的“有害气体”温度较高,其密度比温度较低的空气的密度小,所以蜡烛________(选填“A”或“B”)先熄灭。由此可知,当发生火灾时,受困于火场的人员应选择________(选填“站立”或“弯腰”)前进的方式迅速逃离。
【答案】 A 弯腰
【详解】常温下二氧化碳气体的密度大于空气密度,但蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高,所以密度小于空气密度,上升到顶部,二氧化碳聚集在烧杯的上方,较长的蜡烛A因缺氧气而熄灭。
发生火灾时,燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上浮,会分布在房间上方,所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体,应该弯腰前进,迅速逃离火灾现场。
9、一杯水结成冰,下列说法正确的是( )
A.体积变小质量不变 密度不变 B.体积变小质量变小 密度变大
C.体积变大质量变大 密度变小 D.体积变大质量不变 密度变小
【答案】D
【详解】质量是物体本身的一种性质,与形状、状态、位置、温度无关;故水结冰时质量不会变,但是体积膨胀,由可知密度减小。故D正确,ABC错误。
故选D。
角度04 密度公式的简单应用
10. “钧”是我国古代的一种质量单位,根据有关资料的描述,东汉时期的一钧约等于现在的7 kg,下列物体的质量最接近东汉时期一钧的是( )
A.一个鸡蛋 B.一个篮球 C.一桶10 L的花生油 D.一辆公交车
【答案】C
【详解】A.一个鸡蛋质量约为0.05kg,远小于7kg,故A不符合题意;
B.一个篮球质量约为0.6kg,远小于7kg,故B不符合题意;
C.花生油密度约为
体积
由得
与7kg最接近,故C符合题意;
D.一辆公交车的质量可达数吨,远大于7kg,故D不符合题意。
故选C。
11. 三只一样的烧杯均装满水,将三个实心铜块、铁块和铝块分别缓慢投入烧杯中后,测得三只烧杯总质量相等,已知,,,则铜块、铁块、铝块质量的大小关系,正确的是( )
A.铝块质量大 B.铁块质量大 C.铜块质量大 D.无法确定
【答案】A
【详解】设空烧杯装满水的总质量为,投入金属后烧杯总质量均为,对任意金属块有
因、均相同,故(为定值)
溢出水体积等于金属块体积,
代入上式得
整理得。已知,可得
故,铝块质量最大。
故选A。
12. 一只钢瓶内储有压缩气体,若从瓶内放出一半质量的气体,则瓶内剩余气体的质量__________,密度将__________。(均填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 变小 变小
【详解】放出一半质量的气体后,瓶内剩余气体所含物质减少,故质量变小。剩余气体始终充满钢瓶,体积不变,由可知,质量变小、体积不变时,密度变小。
角度05 m-V图像
13. 如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度是0.5kg/m3
B.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是4∶1
D.体积为5cm3的乙物质,质量为10g
【答案】D
【详解】AC.根据图像信息分别求出甲乙密度
甲、乙两种物质的密度之比是
故AC错误;
B.由于,由知,当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较小,甲物质的体积较大,故B错误;
D.体积为5cm3的乙物质,质量为
故D正确。
故选D。
14. 如图为甲、乙两种物质质量与体积的关系图像。以下分析正确的是( )
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.甲、乙两种物质的质量跟体积的比值是不同的
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的小
D.体积相同的甲和乙的质量之比为1︰2
【答案】B
【详解】AB.由图可知,同种物质的质量和体积的比值是相同的,不同物质的质量和体积的比值一般不同,故A错误,B正确;
C.由图可知,当质量相同时,甲物质的体积小于乙物质的体积,故甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大,故C错误;
D.由图可知,当甲、乙的体积都为50cm3时,甲的质量为50g,乙的质量为25g,甲和乙的质量之比为2︰1,故D错误。
故选B。
15. 如图所示,这是甲、乙两种物质的m﹣V图像,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度大于乙物质的密度
B.同一物质,物质的质量与体积成正比
C.同一物质,物质的密度与体积成反比
D.甲、乙两物质的密度之比为2∶1
【答案】AB
【详解】AD.由m-V图像可知,体积均为2cm3时,甲的质量m甲=4×103kg,乙的质量m乙=1×103kg,由可知甲乙的密度之比ρ甲∶ρ乙=m甲∶m乙=(4×103kg)∶(1×103kg)=4∶1,甲物质的密度大于乙物质的密度,故A正确,D错误;
B.同一物质,物质的密度一定,由m=ρV可知,其质量与体积成正比,故B正确;
C.同一物质,物质的密度一定,密度与体积无关,故C错误。
故选AB。
角度06 利用密度公式进行比值计算
16. 甲、乙两个物体的质量之比为,密度之比为,则这两个物体的体积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由可得体积的计算式, 已知甲乙质量之比
密度之比
体积比
因此两物体体积之比为
故选C。
17. 冰的密度为,它表示的物理意义是______________________;现有甲、乙两种液体,甲液体的质量与乙液体质量之比为5:2,甲液体的体积与乙液体体积之比为2:3,则甲、乙液体的密度之比为___________。
【答案】 的冰的质量为0.9g 15:4
【详解】在物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。冰的密度是,表示的物理意义就是的冰的质量是0.9g。
由密度公式可得,甲、乙液体的密度之比
18. 甲、乙两物体的体积之比为2:3,密度之比为6:5,甲物体的质量为16kg。求:
(1)甲、乙两物体的质量之比。
【详解】解:(1)已知
则甲、乙两物体的质量之比
答:(1)甲、乙两物体的质量之比为4:5;
【例1】(2025·江苏常州·中考真题)由日本工程师打造的世界首颗木壳人造卫星,在2024年11月搭乘货运飞船升空;下列说法中正确的是( )
A.把木块切割变小,木块质量变小,密度不变
B.把木块切割变小,木块体积变小,密度变大
C.卫星搭乘飞船升空到太空过程中,木壳质量变小
D.卫星搭乘飞船升空到太空过程中,木壳质量变大
【答案】A
【详解】密度与物质的材料与状态有关,把木块切割变小,木块体积变小,木块的材料与状态没有发生变化,密度不变;质量是指物体所含物质的多少,与位置无关,卫星搭乘飞船升空到太空过程中,木壳质量不变,把木块切割变小,木块质量变小,故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式1-1】(2025·山西·中考真题)制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积关系如图所示。分析图像可知( )
A.铝合金的密度为
B.碳纤维的密度是铝合金的2倍
C.质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大
D.体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小
【答案】D
【详解】A.铝合金的密度为
故A不符合题意;
B.由图得,体积相同时,碳纤维的质量是铝合金的一半,由得,碳纤维的密度是铝合金的,故B不符合题意;
C.由图得,质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较小,故C不符合题意;
D.由图得,体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小,故D符合题意。
故选D。
【变式1-2】(2025·山东日照·中考真题)日照市拥有丰富的自然和人文资源,某同学在6月份参加“旅游+研学”活动时,收集的有关数据恰当的是( )
A.浮来山银杏树主干周长约16米,需七八个成年人手拉手方能环抱,有“七搂八拃一媳妇”之说
B.五莲山是国家地质公园,山体岩石主要为花岗岩,其密度约为
C.岚山多岛海海水浴场,当天风和日丽,滩缓浪静,最高风速为36.2m/s
D.日照沿海地区冬无严寒,夏无酷暑,当天最高气温为32.5℃,全年平均气温为37℃
【答案】A
【详解】A.浮来山银杏树主干周长约16米,成年人的双臂展开一般在1.6米左右,七八个成年人手拉手的总长度约为11~14米,浮来山银杏树主干需七八个成年人手拉手方能环抱,说明周长应略大于这个范围,即周长在16米左右;“七搂八拃一媳妇”之说,也是形容树干粗壮,故A符合题意;
B.水的密度约为,花岗岩是一种常见的岩石,其密度通常在之间,故B不符合题意;
C.风速单位为m/s,36.2m/s这已经接近强台风级别的风速,“风和日丽,滩缓浪静”,说明风速应较小,故C不符合题意;
D.日照属于温带季风气候,冬无严寒,夏无酷暑,全年平均气温一般在12~14℃之间,六月份为夏季,当天最高气温可能为32.5℃,故D不符合题意。
故选A。
【变式1-3】(2025·四川德阳·中考真题)2024年12月26日,我国首架第六代战斗机试飞成功,若它以2倍声速匀速直线飞行,则它通过的路程为 。我国自主研发生产出了世界上最薄的“手撕钢”,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”,其厚度只有,密度为,则面积大小为的“手撕钢”的质量为 。
【答案】 6800 23.7
【详解】[1]它以2倍声速匀速直线飞行,则它通过的路程为s=v机t=2v声t=2×340m/s×10s=6800m
[2]“手撕钢”的体积V=Sh=2×103cm2×1.5×10-3cm=3cm3
“手撕钢”的质量为m=ρV=7.9g/cm3×3cm3=23.7g
⚡基础速刷
1.由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,密度最大的是 (选填“a”“b”或“c”)物体,相同体积的a、b两种物质的质量之比为 ,相同质量的b、c两种物质的体积之比为 。
【答案】 c
【详解】[1]由图象可知,当a、b、c三种物质体积相同时,c的质量最大,由可知,c物质的密度最大。
[2]由图象可知,当体积Va=Vb=2cm3时,a物质的质量ma=1g,b物质的质量mb=2g,则a、b两种物质的质量之比为
ma:mb=1g:2g=1:2
[3]由图象可知,当质量mb=mc=2g时,b物质的体积Vb=2cm3,c物质的体积Vc=1cm3,则相同质量的b、c两种物质的体积之比为2:1。
2.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.将玻璃罩内的空气逐渐抽出,罩内空气的密度逐渐减小
B.将纯净水放入冰箱凝固成冰,其质量和密度均发生变化
C.将月壤密封后从月球带回地球,月壤的质量变大
D.用一块铁作为原料,制成不同规格的铁钉,它们的质量和密度均不同
【答案】A
【详解】A.将玻璃罩内的空气逐渐抽出,罩内空气的质量逐渐减小,而玻璃罩的容积不变,即空气的体积不变。根据密度公式 ,当体积V不变,质量m减小时,密度ρ会逐渐减小。所以,罩内空气的密度逐渐减小,故A正确;
B.质量是物体所含物质的多少,它不随物体的状态、位置、形状等因素的变化而变化。将纯净水放入冰箱凝固成冰,水的状态发生了变化,但所含物质的多少不变,所以质量不变。水的密度是1.0×103kg/m3,冰的密度是0.9×103kg/m3,水凝固成冰后密度变小。因此,其质量不变,密度发生变化,故B错误;
C.质量是物体的一种基本属性,不随物体的位置变化而变化。将月壤密封后从月球带回地球,月壤的位置发生了变化,但所含物质的多少不变,所以月壤的质量不变,故C错误;
D.密度是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物体的质量和体积无关。用一块铁作为原料,制成不同规格的铁钉,铁钉都是由铁这种物质制成的,物质的种类不变,所以它们的密度相同。 不同规格的铁钉,所含铁的多少不同,即质量不同。所以,它们的质量不同,但密度相同,故D错误。
故选A。
3.小明为估算出一间教室内空气的质量,他查阅了以下相关数据。一间教室可容纳空气的体积约为;空气的密度约为(它表示的意义是 )。根据上述数据,可估算出一间教室的空气质量约为 kg。
【答案】 体积为的空气质量约为1.29kg 258
【详解】[1][2]密度的定义式是,空气的密度约为,它表示的意义是体积为的空气质量约为1.29kg;根据上述数据,可估算出一间教室的空气质量约为
4. 小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的艺术品球,用天平测得球的质量是594g,体积为300cm3。请你帮助完成下列问题:(已知ρ铝=2.7×103kg/m3)
(1)判断此球是否为实心的;
(2)若是空心的,则空心部分的体积为多少?
【详解】(1)铝的密度已知,质量已知,则可得实际体积为
所以可知此球不是实心的,是空心的。
(2)空心部分的体积为V空=V球-V实际=300cm3-220cm3=80cm3
5. 室内火灾发生时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少吸入有害气体或被灼伤。这是因为含有毒有害物质的气体( )
A.温度较低,密度较大,大量聚集在房间的下方
B.温度较低,密度较小,大量聚集在房间的下方
C.温度较高,密度较大,大量聚集在房间的上方
D.温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
【答案】D
【详解】建筑物内起火后,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小,有毒气体上升,最后漂浮在房间的上方,所以为有效避免吸入有害气体或被灼伤,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 寒冷的冬天屋内开空调制热时,因为热空气密度较 ,向室内 (选填“上方”或“下方”)飘,所以应排风口向 吹(选填“上”或“下”),可以使屋子里很快均匀地暖和起来。
【答案】 小 上方 下
【详解】[1][2][3]由于热空气温度高、密度小,向上运动,而冷空气温度低、密度大,向下运动,所以冬天开空调制热时,排风口向下可以使屋子里很快均匀地暖和起来。
7. 寒冬时节,气温骤降时,金属水管容易“爆裂”。
(1)冰的密度为,读作 ,的它表示每冰的 为。
(2)金属水管遇冷收缩,而水结成冰后,质量 ,体积 ,受到阻碍产生很大的力,导致金属水管“爆裂”。
A.变大 B.变小 C.不变
【答案】(1) 千克每立方米 质量
(2) C A
【详解】(1)[1][2]单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,密度的单位是kg/m3,冰的密度是0.9×103kg/m3,读作0.9×103千克每立方米,表示的物理意义是体积是1m3的冰质量为0.9×103kg。
(2)[1]质量是物体的一种属性,与物体的状态无关。水结成冰后,状态改变,质量不变,故选C。
[2]冰的密度小于水的密度,由可知,体积变大,而金属水管遇冷收缩,受到阻碍产生很大的力,导致金属水管“爆裂”,故选A。
8. 下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.1kg冰与1kg水的密度相等
B.乒乓球被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,密度变大
C.铁的密度大于棉花的密度,因此铁比棉花质量大
D.粗铜丝拉伸后变成了细铜丝,密度变大
【答案】B
【详解】A.1kg冰与 1kg水,质量相等,但冰的密度是,水的密度是,密度不相等,故A错误;
B.乒乓球被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,体积变小,由密度公式可知,密度变大,故B正确;
C.铁的密度大于棉花的密度,由可知,体积未知,铁的质量不一定比棉花的质量大,故C错误;
D.粗铜丝拉伸后变成了细铜丝,只是形状发生了改变,物质的种类不变,所以密度不变,故D错误。
故选B。
9. 利用物质性质的差异可以鉴别不同物质。小明同学在学校运动会中荣获“铜牌”,如图所示,他想要利用物理知识鉴别该奖牌材料是否为纯铜。有时我们还可以利用物质的这种特性来估计一些较难测量的物理量。比如我们可以估计一间普通教室内空气的质量约为( )(ρ=1.29kg/m3)
A.3kg B.30kg C.300kg D.3000kg
【答案】C
【详解】普通教室规范长8~9米,宽6~7米,层高一般在3.5~4米左右,一间普通教室的容积为168m3~252m3,根据密度公式可知,一间普通教室内空气的质量约为m空气=ρV=1.29kg/m3×252m3=325.08kg,接近300kg,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 成语“铁杵磨成针”,意思是将铁棒反复研磨,最终制成细针。比喻做事有恒心,肯下功夫,就能克服困难,取得成功。在铁杵磨成细针的过程中不变的是( )
A.形状 B.质量 C.体积 D.密度
【答案】D
【详解】铁杵磨成针的过程中,铁杵的形状、质量、体积均因物质减少而改变;由于密度是物质的属性,与形状、质量、体积均无关,只要材质和状态不变,则密度保持不变,所以在铁杵磨成细针的过程中不变的是密度,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
🚀能力跃升
11. 下表给出了常温常压下一些物质的密度,则下列说法正确的是( )
几种物质的密度kg/m3
水
1.0×103
水银
13.6×103
煤油
0.8×103
铜
8.9×103
冰
0.9×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
铅
11.3×103
A.固体的密度一定比液体的大
B.体积相等的干松木和铜块,铜块的质量比干松木大
C.质量相等的铜块和铅块,铜块的体积比铅块小
D.一个能装下1kg水的瓶子,一定能装下1kg的酒精
【答案】B
【详解】A.由表格可知,水银是液体,其密度大于很多固体(如干松木、冰等)的密度,所以固体的密度不一定比液体的大,故A错误。
B.根据m=ρV,当体积V相等时,密度ρ越大,质量m越大。干松木的密度,铜的密度,,所以体积相等的干松木和铜块,铜块的质量比干松木大,故B正确;
C.由得,当质量m相等时,密度ρ越大,体积V越小。铜的密度,铅的密度,,所以质量相等的铜块和铅块,铜块的体积比铅块大,故C错误;
D.由得,质量m相等时,密度ρ越小,体积V越大。水的密度,酒精的密度,,所以1kg酒精的体积大于1kg水的体积。一个能装下1kg水的瓶子,其容积等于1kg水的体积,装不下1kg的酒精(酒精体积更大),故D错误。
故选B。
12. 一个小铁球的质量为790g,放入盛水的量筒中,放入前,量筒内水的体积为200mL,放入小铁球后,量筒内水和小铁球的总体积为350mL。下列说法不正确的是( )(,)
A.小铁球是实心的
B.小铁球的体积为
C.小铁球是空心的,空心部分的体积为
D.小铁球是空心的,将空心部分注满水,则整个小铁球的总质量为840g
【答案】A
【详解】ABC.由题中数据可知,质量为的实心铁球的体积为
该铁球的体积
铁球金属的实心体积小于球的体积,所以该球是空心的。铁球空心部分的体积
故A不正确,符合题意,BC正确,不符合题意;
D.当铁球的空心部分注满水时,水的体积
注入水的质量
铁球和水的总质量
故D正确,不符合题意。
故选 A。
13. 一块冰化成水,下列说法正确的是( )
A.冰和水的体积之比9:10,冰和水的质量之比10:9
B.冰和水的体积之比9:10,冰和水的质量之比1:1
C.冰和水的体积之比10:9,冰和水的质量之比10:9
D.冰和水的体积之比10:9,冰和水的质量之比1:1
【答案】D
【详解】一块冰化成水,质量不变,所以冰和水的质量之比为
冰和水的体积之比为
故ABC错误,D正确。
故选D。
14. 小宇在游戏中不小心把乒乓球压瘪了,但没有破裂。对于乒乓球内气体而言,不变的物理量是 ,变大的物理量是 。(以上各空均选填“体积”、“质量”或“密度”);某氧气瓶内氧气的密度是5kg/m3,用去一半后,瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3。
【答案】 质量 密度 2.5
【详解】[1]质量是物体所含物质的多少,当球被压瘪时,由于球没有破裂,所以球内气体的质量不变。
[2]当球被压瘪时,球内气体质量不变,但由于气体体积减小,根据公式可知,球内气体的密度变大。
[3]某氧气瓶内氧气的密度是5kg/m3,用去一半后,氧气质量减小为原来的一半,但体积不变,根据公式可得氧气的密度
15. 小林用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出液体与容器的总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知:容器的质量为 g;体积为80cm³甲液体的质量为 g;若容器装入密度为1.1×10³kg/m³的盐水,绘制出的图像应在 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。
【答案】 20 120 Ⅱ
【详解】[1]由图像可知,当液体体积为时,液体的质量为0g,液体与容器的总质量m为20g,即容器的质量为20g。
[2]观察甲曲线可知,甲液体体积为,液体和容器的总质量为80g,则甲液体的密度,则的甲液体的质量
[3]观察乙曲线可知,当乙液体的体积为,液体和容器的总质量为80g,则乙液体的密度
因为容器和液体的总质量,根据得
所以容器和液体的总质量表达式
分析表达式,因为容器的质量是一个定值,液体体积V相同时,ρ越大,m越大。若容器装入密度为1.1×10³kg/m³的盐水,因为,所以盐水与容器总质量的图像在甲和乙之间,即Ⅱ区。
16. 水具有反常膨胀的特性。如下图为标准大气压下水的密度—温度关系图,根据图像可知,温度等于4℃时,水的密度最 (选填“大”“小”);在0℃~4℃范围内,水具有 (填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质。水结成冰后,密度将 ,体积将 。(以上两空均填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 大 热缩冷胀 变小 变大
【详解】[1][2]由图像知,水在4℃时,密度最大;在0℃~4℃范围内,温度升高时水的密度是逐渐变大的,根据,体积就是逐渐变小的,所以具有热缩冷胀的特点。
[3][4]冰的密度小于水,水结成冰后,密度将变小,质量不变,根据,体积将变大。
🌟思维挑战
17. 小芳在测量盐水密度时,用两个空瓶子A、B分别装两种盐水甲、乙,先后测出多组盐水体积、容器和盐水的总质量,并作出两种盐水m总-V图像(如图所示),P点对应装满盐水时的测量值,则( )
A.两空瓶子的质量:m甲>m乙
B.两个瓶子的容积:V甲<V乙
C.两种盐水的密度:ρ甲>ρ乙
D.装满时瓶中盐水的质量: m甲ʹ=m乙ʹ
【答案】C
【详解】A.由图像可知,当盐水体积时,总质量等于空瓶质量。甲瓶对应的截距低于乙瓶对应的截距,因此两空瓶子的质量,故A不符合题意;
B.点对应装满盐水,此时两种盐水的体积相等,即瓶子的容积,故B不符合题意;
CD.设点体积为,总质量为。盐水质量,
因为,所以。根据密度公式,在体积相同的情况下,盐水质量,故,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
18. 先在甲、乙两个完全相同的空烧杯中分别放入一个实心铜球和一个实心铁球,再在甲、乙两个烧杯中分别注满水和酒精,金属球均被浸没。甲烧杯和杯内水及铜球的总质量为,乙烧杯和杯内酒精及铁球的总质量为,已知,,。下列说法正确的是( )
A.铜球的体积一定大于铁球的体积
B.铜球的质量可能等于铁球的质量
C.甲杯中水的体积可能等于乙杯中酒精的体积
D.甲杯中水的质量一定大于乙杯中酒精的质量
【答案】D
【详解】两个空烧杯质量相同,可不用再考虑空烧杯质量问题,只需考虑水和酒精及实心铜球和实心铁球的质量情况,可分三种情况:
第一种情况:,则,已知,,根据可知,,,,,则,不符合题意;
第二种情况:,则,,,,则,不符合题意;
第三种情况:,,,,当时,可满足。此时,则,又因为,所以。
由以上分析可知,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
19. 如图甲所示,一块含有体积为石块的冰块,总质量为55g,将它放在盛有水的圆柱形容器中恰好能完全淹没在水中。如图乙所示,当冰块完全熔化后,石块沉入容器底,容器里的水面下降了0.5cm,已知容器底面积为,,,则冰的质量是______g,石块的密度是______。
【答案】 45 2
【详解】[1][2]根据题意,体积减少的原因是冰熔化为水后体积缩小量。冰熔化为水后,质量不变,由密度公式可知,
体积减少量为
则
解得冰的质量
因此,石块的质量
则石块的密度为
20. 黄河岸、绿长廊,苹果脆甜任你尝,说的是有着多年悠久历史的中牟县雁鸣湖镇朱固村的红富士苹果。小亮想:家乡苹果的密度是多少呢?
于是他将苹果带到学校实验室,用天平、杯子来测量苹果的密度。他用天平测出一个苹果的质量是131.6g,测得装满水的杯子的总质量是360g,然后借助牙签使这个苹果浸没在杯中,当杯子停止排水后再取出苹果,接着用抹布把杯子外壁的水擦净,再测得杯子和剩下水的总质量是220g。请根据上述实验过程解答下列问题。
(1)杯中排出水的质量是多大?
(2)这个苹果的体积是多大?
(3)这个苹果的密度是多少?
(4)小亮用这种方法测出的这个苹果的密度与它的实际密度比较是_____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)140g
(2)140cm3
(3)0.94g/cm3
(4)偏小
【详解】(1)杯中排出水的质量;
(2)根据知,苹果浸没在水中,这个苹果的体积
(3)这个苹果的密度是
(4)因为从杯子中取出苹果时,它会带出一点水,造成排开水的质量增大,体积增大,故造成测出苹果的体积偏大,而它的质量是一定的,根据密度的公式可知测出的苹果的密度偏小。
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