内容正文:
人教版物理 · 八年级上册 6.4 密度的应用
第六章 质量与密度
6.4 密度的应用
第4节 密度的应用
基础落实
知识点1 利用密度求质量
1.建筑工地需要 的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶装满一桶沙石(沙石与桶口相平),测得桶中沙石的质量为 52 kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为 20 kg,。
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
(3)若用一辆载重 4 000 kg 的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少车?
知识点2 利用密度求体积
2.一根铜线,质量是 89 kg,铜线的横截面积是 ,已知铜的密度是 ,这捆铜线有多长?
知识点3 利用密度鉴别物质
3.我国自主研发的“手撕钢”是世界上最薄的不锈钢箔材,其厚度仅为 A4 纸的四分之一,用手就能轻松撕开,它的密度为 。下列有关“手撕钢”的说法正确的是( )
A.将“手撕钢”带到太空,质量会变小
B.“手撕钢”因为薄,所以密度很小
C.将一片“手撕钢”高温加热变为钢水,其质量变大
D.“手撕钢”撕去一半,剩余部分密度不变
4.关于密度与生活,下列说法不正确的是( )
A.为避免伤人,影视剧中滚落的“石头”道具用密度小的泡沫做
B.航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
C.北方冬天水结冰把水管冻裂是由于水结冰时密度变小
D.为减轻工作时的振动,机床的底座用密度大的材料制成
能力提升
5.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 400 kg 的“飞马”作品。雕刻时有一小块香樟木的质量为 ,体积为 。则香樟木的密度和“飞马”作品的体积分别是( )
A.、 B.、 C.、 D.、
6.律管是古人用来给乐器定音的工具。用十二根长度不同的律管吹出十二个高低不同的标准音,十二根律管吹出的声音___(填声音的特性)不同。其中最长的一根叫黄钟律管,如图。据文献记载,它还曾作为汉代统一度量衡的标准,管长九寸(约 20 cm),在管腔中装满大小适中的黍,体积为一龠(约 10 mL),质量为十二铢(约 7.8 g),由此推算汉代一寸约为___cm(保留两位小数),黍的密度约为___。
7.一辆货车的载货量为 40 t,货箱容积为 ,建材公司用这辆货车运送钢材,按规定不能超载,该货车的空间利用率最大只达到___%,为使其空间利用率达到 100%,公司决定将钢材和板材两种货物混装,则钢材的质量不能超过___t(结果保留 1 位小数),已知钢材的密度 ,板材的密度 ,忽略材料间的间隙。
8.小明同学代表学校参加全市乒乓球比赛,获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否是纯金的,于是回到家中找到两只相同的杯子,用家中的电子秤测得它们的质量均为 ;A 杯子装满水称得总质量为 ;B 杯子放入金牌再装满水称得总质量为 ,还测得金牌的质量为 ,从物理课本上查得金的密度 ;你能利用这些数据帮助他作出判断吗?
拓展探究
9.农业上需用密度为 的盐水进行选种。某同学在配制盐水的过程中,用电子秤称出空矿泉水瓶的质量为 20 g,装满水后的质量为 520 g,装满某盐水样品后的质量为 595 g, 取 。求:
(1)该矿泉水瓶的容积;
(2)此盐水样品的密度;为了达到选种要求,应往样品中加盐还是加水;
(3)该矿泉水瓶最多能装密度为 的盐水的质量。
专题四 质量、密度在实际问题中的应用与计算(一)
()
1.下列说法不正确的是( )
A.一个鸡蛋的体积约为
B.一个容积为 的塑料瓶能装 的水,但装不下 的植物油()
C. 的冰熔化成水后,体积不变,质量减少
D.长江三峡水库的容量约为 ,水库最多蓄水约为
2.一包 A4 型号复印纸共 500 张,小吴用刻度尺测出这包复印纸的厚度为 ,这种复印纸的质量规格是 ,则该复印纸的密度为( )
A. B. C. D.
3.现有一堆完全相同的小零件,用天平称得其质量为 ,为了知道小零件的数目,选出 200 只小零件,称其质量为 ,求:
(1)每只小零件的质量 ;
(2)这堆小零件的数目 。
4.跆拳道专用比赛场是一个 范围的正方形场地,场地中央 的区域为比赛区。如图所示,比赛区域由若干正方形“超高密度 EVA 泡沫板”拼接而成。下表是单块正方形 EVA 泡沫板的相关信息。
(1)单块正方形“超高密度 EVA 泡沫板”的体积为多少立方米?
(2)场地中央 的比赛区域共需要多少块“超高密度 EVA 泡沫板”?
5.小明学过密度知识后,想通过测定密度的方法判断一种液体,方法如下;取一只空烧杯倒入 该种液体时,他用天平测得烧杯和液体的总质量为 ,当他又倒入 该种液体时总质量为 ,试根据这些数据,请您帮小明计算该种液体密度为多少?可能是什么液体?
6.如图甲,我国建造的白鹤滩水电站入选“2023 全球十大工程成就”。白鹤滩水电站是仅次于我国三峡工程的世界第二大水电站,它既是我国实施“西电东送”的国家重大工程,又是长江防洪体系的重要组成部分。
甲 乙 丙
(1)如图乙,白鹤滩水电站水库的总容量约为 ,这个水库最多能蓄水多少吨?
(2)白鹤滩水电站为长江再添一道防洪屏障,它建造了三条世界规模最大的无压泄洪洞,如图丙。泄洪洞群可以实现快速下泄洪水,最高流速达到 。三条无压泄洪洞最快每 下泄洪水 ,若泄洪洞管道的粗细相等,求每条泄洪洞管道的横截面积为多少 ?(结果保留整数)
7.如图所示为针对城市高层消防需要设计的某款拉水带喷水型消防无人机,该无人机装载在消防车上,通过特制消防水带与消防车水罐连接,可挂载消防水带快速启动升空,进行高空喷水灭火作业,能很好地保护灭火人员的人身安全。该无人机装有声呐装置和各种传感器,可协助控制无人机稳定悬停和飞行。(超声波在空气中的传播速度为 340 m/s)
(1)控制无人机悬停在不同高度的声呐装置可发出和接收___(选填“超声波”“次声波”或“声音”)。若无人机某次悬停在空中,利用声呐装置竖直向下发出信号,0.2 s后接收到反射回来的信号,则此时无人机悬停的高度是多少米?
(2)若消防水带出口流量为 780 L/min,某次灭火喷水作业 30 min,则共喷水多少吨?
(3)无人机总质量 30 kg,其旋翼和支架采用碳纤维材料,坚韧轻盈,其质量占总质量的 5%,若只将制作旋翼和支架的材料替换为某钢材,在不改变其设计结构和尺寸的情况下,无人机总质量将增加 21%,钢材密度取 ,则此无人机采用的碳纤维密度是多少?
专题五 质量、密度在实际问题中的应用与计算(二)
1.把密度为 的 的盐水,稀释为密度 的盐水,需添加多少立方厘米的纯水?如果再加 的纯水,盐水的密度是多少?()
2.医用酒精是由无水酒精和水混合而成的。如图所示是小明在药店买的一瓶质量为 425 g,体积为 500 mL,浓度为 75% 的医用酒精(酒精浓度是指医用酒精中所含无水酒精的体积与医用酒精总体积之比)。()
(1)这瓶医用酒精的密度为多少?
(2)这瓶医用酒精中含无水酒精的质量为多少?
(3)老师为同学准备了 42 g 无水酒精和部分水,让学生用这些无水酒精配制浓度为 75% 的医用酒精,需加入水的质量为多少克?(设无水酒精和水的体积不因为二者的混合而发生变化)
3.物理兴趣小组的同学为测定山洪洪水的含沙量(即每立方米中含沙质量的千克数),取了 的洪水,称得其质量为 10.18 kg,试计算此洪水的含沙量。(沙的密度为 ,水的密度为 )
4.某物理研究所用白银研制出一种新型复合金属材料。一块体积为 的该材料质量为 150 g。
(1)请通过计算判断该材料是否是纯银制成的();
(2)若该材料由银和某种合金()制成,那么这块新型材料里银和合金的质量分别是多少?
5.11月28日,刚刚完成万米深潜、在马里亚纳海沟成功坐底的“奋斗者”号潜水器胜利返航。10 909米是它创造的中国载人深潜新纪录。潜水器要想升上来有两种方式:一种是消耗能源动力,另一种是无动力上浮技术,前者浪费宝贵的能源,会缩短潜水器工作半径和时间,后者则需要用到固体浮力材料。固体浮力材料不仅能保证潜水器安全上浮,还直接关系到潜水器与潜航员的安全,但由于其制备技术难度大,世界上只有少数发达国家掌握核心技术。固体浮力材料的核心是“微球”(直径很小的空心玻璃球),如图所示为固体浮力材料样品,已知其中粘合剂的体积为 ,密度为 ;玻璃微球的质量为 72 g,其中玻璃的密度为 ,制成的固体浮力材料的密度为 ,求:
(1)该样品的粘合剂的质量;
(2)玻璃微球中玻璃的体积;
(3)这块固体浮力材料中空心部分的体积。
固体浮力材料
专题六 教材重点素材拓展
1.用天平称一枚大头针的质量,下列方法中正确的是( )
A.把一枚大头针放在天平上仔细称量
B.先称出 200 枚大头针的质量,再通过计算求得
C.把一枚大头针放在天平上多次称量,再求平均值
D.把一枚大头针放在一个杯子里,称出其总质量,再减去杯子的质量
2.如图甲所示为“水的密度在0~10 ℃范围内随温度变化”的图像,如图乙所示为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图像及水的其它性质,下列分析判断中不正确的是( )
A.水在4 ℃时密度最大 B.离冰层最近的湖水温度约为0 ℃
C.4 ℃以下的水,具有热胀冷缩的性质 D.乙图中从A到E,湖水温度逐渐升高
甲 乙
3.人体的密度跟水的密度差不多,一位普通中学生的体积约为( )
A. B. C. D.
4.为确定某种金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量。将天平放在水平台上,把游码移到___处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向___(选填“左”或“右”)调,直至天平平衡。当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图1所示,则金属块的质量 为___g。然后用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒,液面达到的位置如图2所示,再把金属块完全浸没在量筒的水中,水面升高,如图3所示,则该金属块的体积 为___。根据测量结果可知该金属块的密度为___,即___。
图1 图2 图3
5.如图所示,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体,孔状内有 99.8% 的空间。这种新材料密度仅为 ,看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受 1 400 ℃的高温。某次探究实验发现:在一金属块上涂上 8 mm 厚的气凝胶,结果在 1 kg 的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为 ,则覆盖在金属块上的气凝胶质量为___kg。
6.我国唐代的“黄河铁牛”是世界桥梁史上的瑰宝,巨大的铁牛起到固定索桥的作用。若最大
的一尊铁牛的质量为 72 t,要用密度为 的石膏制作一个体积是铁牛万分之一的模型,需用石膏的质量约为___。假设铁牛的密度为 。
7.一块质量为 100 g 的冰熔化成水后,质量是___g,体积是___m³。
8. 的冰熔化成水后,质量是___g,熔化前后,冰与水的质量之比是___,体积之比是___。
9.一捆铜线,质量是 89 kg,铜线的横截面积是 ,已知铜的密度为,则这捆铜线的长度是___m。将其平分为两段,每一段铜线的密度为___kg/m³。
10.某老师做升华实验所用干冰的密度是 ,干冰升华为二氧化碳气体(,标准大气压下密度为 )后,体积变为原来的___倍。(结果取整数)
11.有一瓶酒精消毒液,某同学测得消毒液和瓶的总质量为 105.1 g,他把使用过的空瓶装上相同体积的水后,测得总质量为 119.6 g。已知 ,下列说法错误的是( )
A.瓶中水的质量是 100 g B.瓶的质量是 19.6 g
C.瓶中消毒液的体积是 D.瓶中消毒液的质量是 85.5 g
12.捏泥人是我国传统的民间技艺,其所用的土坯质量分布均匀。现用一块边长为 10 cm、质量为 2.5 kg 的立方体土坯捏泥人。最后雕琢成型的泥人质量变为 2.0 kg,则泥人的体积是___。
13.有些口罩上边缘有一种铝制金属条用作鼻夹,利用金属的可塑性使口罩上边缘与鼻子及周围贴合紧密,从而起到防护作用。若铝条长 8 cm、宽 0.5 cm、厚 0.25 mm,则 1 kg 铝可以制成___个这样的铝条。,结果保留整数)
14.用天平和刻度尺怎样测出一个长方形均匀铝箔的厚度?请按照以下测量步骤,推导出铝箔厚度 的表达式。(已知铝箔的密度为 )
(1)用天平测出长方形铝箔的质量 ;
(2)用刻度尺测出长方形铝箔的长 、宽 ;
(3)计算出铝箔的厚度 ___。
15.建筑工地上的脚手架一般由钢管搭设而成。有一种钢管的外径为 ,壁厚为 ,长为,其横截面如图所示。这种钢管的质量是___。(钢的密度用 表示)
16.一个澡盆大致是长方体,其长、宽、高分别约为 1.2 m、0.5 m、0.3 m,它的容积大约是多少立方米?它最多能装多少千克的水?
17.一间教室的长大约是 10 m,宽 8 m,高 3 m,空气的密度为 ,求这间教室空气的质量。
18.一个容积为 2.5 L 的塑料瓶,用它装植物油,最多能装多少千克?(植物油的密度是 )
19.建筑工地需用砂石 ,现用载重 5 t 的卡车运送。
(1)所需砂石的总质量为多少?(2)需运多少车?
参考答案
第 4 节 密度的应用
1.解:(1);
(2),
;
(3)
,
,即至少要运 260 车。
2.解:,
,
,
。
3.D
4.B
5.A
6.音调 2.22 0.78
7.10 10.8
8.解:金牌排开水的质量:
,
,
,
,
已知查得金的密度,所以由此可
知,该金牌不是纯金的。
9.解:(1);
;
(2),
,需
加水稀释以降低密度;
(3)。
专题四 质量、密度在实际问题中的应用与计算(一)
1.C
2.B
3.解:(1);
(2)。
4.解:(1);
(2),。
5.解:设该种液体密度为,烧杯质量为,
,即 ①
,即 ②
解得:,查表可
知,该种液体可能是酒精。
6.解:(1)
;
(2),
,
。
7.解:(1)超声波
,
;
(2),
;
(3),
,
,
,
,
。
专题五 质量、密度在实际问题中的应用与计算(二)
1.解:(1),
设需要加水的体积为,则
,
;
(2),
,
,
,
。
2.解:(1);
(2);
;
(3);
;
;
。
3.解:,
代入数据得
,
解得:,
是的洪水中含沙的体积,则洪水中含沙
的体积是,则
,即洪水的
含沙量是。
4.解:(1),该材料不是纯银
制成的;
(2)设这块新型材料里银的质量为,则合金的质量
,
,即
,
解得:,
。
5.解:(1);
(2);
(3),,
,解得:,
。
专题六 教材重点素材拓展
1.B
2.C
3.C
4.零刻度线 右 52 20 2.6
5.0.12
6.
7.100
8.0.9 1:1 10:9
9.
10.788
11.C
12.
13.3 703
14.
15.
16.解:,
。
17.解:,
。
18.解:,
。
19.解:(1)
;
(2)。
第 页 共 页
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