质量和密度
(限时:50分钟)
|对点训练|
【考点1】知道质量是物体的基本属性,质量在国际单位制中的基本单位是千克(kg),知道质量其他常用的单位,并能正确进行各单位间的换算。(A)
1.[2018·枣庄]决定一个物体质量大小的因素是( )
A.物体所含物质的多少B.物体的形状
C.物质的状态D.物体所在的空间位置
2.下列实例中,物体的质量发生变化的是( )
A.由热变冷的铝锅B.烧杯中正在沸腾的水
C.铁球被压成铁饼D.从地球带到太空的食品
3.用天平称一个塑料瓶的质量,然后将其剪碎再放到天平上称量,比较两次测量结果发现测量值相等,这说明物体的质量与 无关;将一小块冰放入杯中用天平称量总质量,当冰熔化成水后,再称水和杯的总质量,比较两次测量结果发现测量值相等,这说明物体的质量与 无关;若该塑料瓶随“神舟十号”飞船登上月球,其质量 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
4.世界上最大的鸟是鸵鸟,它的卵有1.5 kg,合 g;世界上最小的鸟是蜂鸟,它的卵只有0.35 g,合 mg;铁的密度是7.9×103 kg/m3,合 g/cm3。
【考点2】会正确使用托盘天平测量物体的质量(包括测量结果的读取和记录)。[B(会)]
1.[2017·衡阳]下列有关托盘天平的使用说法正确的是 ( )
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
2.用天平测出一粒米的质量,可采用的方法是 ( )
A.先测出一百粒米的质量,再通过计算求得
B.先测出一粒米和铁块的质量,再减去铁块的质量
C.把一粒米放在天平左盘中仔细、认真的测量
D.把一粒米放在天平左盘中,反复多次测量,再求平均值
3.使用托盘天平前必要的操作有:
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A.将游码移到标尺左端的零刻度线处
B.调节天平横梁右端的螺母,使横梁平衡
C.将天平放在水平台面上
以上操作的合理顺序应为 (填字母代号)。
小明用调好的天平测量某金属圆锥体的质量,当他在天平右盘中放一个50 g、一个20 g的砝码,并将游码拨到如图K4-1所示的位置时,指针恰好指在分度盘的中央,则圆锥体的质量为 g。
图K4-1
4.在用天平测量矿石的质量时,将天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端的“0”刻度线处,观察到指针指在分度盘上的位置如图K4-2甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。把矿石放到天平左盘,当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平再次平衡,则矿石的质量是 g。
图K4-2
【考点3】能利用天平和量筒测量出一般物质的密度;并能阐明测量一般固体和液体的密度的方法及过程。[B(会)]
1.[2018·盐城]小明将托盘天平放在 桌面上,调节天平平衡,测出小石块质量,天平平衡时,右盘所加砝码和游码的位置如图K4-3所示, 则小石块的质量为 g;接着测出小石块的体积为10 cm3,则小石块的密度为 kg/m3。
图K4-3
2.[2018·广州]测量某液体密度的实验如图K4-4所示,则液体的质量为 g。依据公式ρ= ,液体的密度为 g/cm3。
图K4-4
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3.如图K4-5所示,用天平测量空瓶质量后,再将它装满酱油,由图乙可知,装满酱油的瓶子的总质量为 g,空瓶质量为14 g,容积为30 cm3,酱油密度为 g/cm3。
图K4-5
4.某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,图K4-6甲是调节天平时的情形,图乙和图丙分别是测量小石块质量和体积时的情形,下列说法错误的是 ( )
图K4-6
A.图甲中应将平衡螺母向左调,使横梁平衡
B.图乙中测小石块质量时,天平的读数是44 g
C.由图丙量筒的示数可得石块的体积是20 cm3
D.计算出石块的密度是2.2×103 kg/m3
5.小明在实验室测量某金属块的密度。实验步骤如下:
(1)小明先把金属块放入装有适量水的量筒中,量筒内水面的位置如图K4-7甲所示。然后他将金属块从量筒中取出,直接放在已调节好的托盘天平上,天平平衡时游码在标尺上的位置和右盘砝码如图乙所示,计算金属块的密度为
kg/m3。
图K4-7
(2)小明这种测量方法测出的金属块密度值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)小明接着又测定某液体密度。他根据实验数据绘制了液体和容器的总质量m总跟液体的体积V之间的关系图像,如图丙所示,根据图像可计算液体的密度为 kg/m3。
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6.小聪同学为了测量酱油的密度,进行以下实验。
(1)将待测酱油倒入烧杯中,用已调节好的天平测量烧杯和酱油的总质量(如图K4-8甲所示),由图可知天平标尺的分度值是 g,烧杯和酱油的总质量是 g。
图K4-8
(2)将烧杯中的一部分酱油倒到量筒中(如图乙所示),量筒中酱油的体积是 cm3。
(3)用已调节好的天平测量剩余酱油和烧杯的总质量(如图丙所示),由此可知酱油的密度是 kg/m3。
(4)小方设计了另一种测量酱油密度的实验方案:用天平测出空烧杯的质量m1;向烧杯内倒入适量酱油,再测出烧杯和酱油的总质量m2;然后把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,测出量筒内酱油的体积为V;酱油密度的表达式是ρ=m2-m1V。则按该实验方案测出的酱油密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
【考点4】理解密度的物理意义;能正确使用其定义式ρ=mV进行计算;能用密度知识解释生活中的一些相关现象。(B)
1.[2018·邵阳]如图K4-9所示是我国自行研制的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是 ( )
图K4-9
A.密度小 B.弹性小C.体积小 D.硬度小
2.[2018·福建B卷]很多同学知道自己的身高和体重,却不知道自己的体积。某同学身高170 cm,体重60 kg,他的体积约为( )
A.0.006 m3 B.0.06 m3C.0.6 m3 D.6 m3
3.[2018·内江]小东买了一瓶矿泉水,喝去了一半后,剩余的矿泉水的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。水的密度是1.0×103 kg/m3,表示的物理意义是 。
4.[2018·龙东]一块质量为20 g的冰熔化成水,质量将 (选填“变大”“不变”或“变小”),熔化成水后,水的体积为 cm3。
5.[2018·哈尔滨]在“测量矿石密度”实验中,从同一标本上取下三块矿石,通过测量分别得到三组数据,第一组数据是m1=12 g、V1=2.5 cm3,剩下的两组数据记录在纸上了(如图K4-10所示),请梳理出其中一组数据填入空格中(要带单位) ,梳理的依据是 。
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图K4-10
6.[2018·江西]寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管爆裂,其原因是水管中的水由液态变成固态时, 减小, 增大。
7.小明爸爸到献血站一次献血400 mL,质量为420 g,则人体血液的密度为 kg/m3。
8.某钢瓶内氧气密度是8 kg/m3,在一次气焊中用去其中的14,则瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3。
9.已知一个空瓶子装满水后的总质量为350 g,在装满水的瓶子中放入一个小石块,溢出水后其总质量为370 g,取出石块后,剩余的水和瓶子的总质量为310 g。不计取出石块的过程带走的水,则石块的质量为 g,石块的密度为
g/cm3。(ρ水=1.0 g/cm3)
10.某实验小组在测量液体密度的实验中,记录了如下数据。根据数据可得液体密度是 。
实验次数
1
2
3
4
液体的体积/cm3
5.8
7.9
16.7
35.1
液体和容器的总质量/g
10.7
12.8
21.6
40
11.一个瓶子装满水时,测得瓶和水的总质量为500 g;装满酒精时,测得瓶和酒精的总质量为420 g;装满另一种液体时,测定瓶和液体的总质量为580 g。已知水的密度为1×103 kg/m3,酒精的密度为0.8×103 kg/m3,则另一种液体的密度为
kg/m3。
12.小明有一个小铝球,他一直都不知道这个小铝球是否空心,当他学完密度的知识后,利用身边的天平和杯子,测出了这个小铝球的密度,并判断出了小铝球是否空心。步骤如下:他用天平测出了杯子的质量为100 g,将杯子装满水后总质量为180 g,再测出小铝球的质量是54 g,将这个小铝球轻轻地放进装满水的杯子,测得总质量为204 g。(ρ铝=2.7×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)请你计算出小铝球的体积。
(2)请你计算出小铝球的密度。
(3)判断该小铝球是否空心,如果是,空心部分有多大?
|综合训练|
一、填空题
1.[2018·淄博]两个完全相同的瓶子装有不同的液体,放在横梁已平衡的天平上,如图K4-11所示,则甲瓶液体的质量
乙瓶液体的质量,甲瓶液体的密度 乙瓶液体的密度。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
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图K4-11
2.有一个容积为10 L的氧气瓶,使用一段时间后瓶内氧气密度为6 kg/m3。要想使瓶内氧气密度达到10 kg/m3需要向瓶内充 kg的氧气。
3.[2018·遵义]某课外活动小组测某种液体的密度,先把天平放在水平桌面上,将游码归零,发现指针如图K4-12所示,此时可将平衡螺母向 调节使横梁平衡。调节平衡后,先用天平测出盖上盖子的空玻璃瓶质量为28 g,然后装满水并盖上盖子,测出总质量为78 g,把水倒掉将玻璃瓶内外擦干,再装满待测液体并盖上盖子,测出总质量为68.5 g,则被测液体密度为
kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
图K4-12
二、选择题
4.有一体积为20 cm3的均匀固体,用天平测得它的质量为160 g,下列说法正确的是( )
A.用天平测它的质量时,砝码应放在天平左盘
B.把此固体带到月球上,质量变为原来的16
C.此固体的密度为8×103 kg/m3
D.把此固体截去一半,剩余部分密度为4×103 kg/m3
5.[2018·广西北部湾]甲、乙两种物体的质量和体积的关系图像如图K4-13所示,则甲、乙两物体的密度之比是 ( )
图K4-13
A.8∶1 B.4∶3
C.4∶1 D.2∶1
6.[2018·南充]图K4-14是将一个气球压入水中的过程(气球不会漏气且不会爆裂),球内气体的质量和密度变化情况是( )
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图K4-14
A.质量变大,密度变大
B.质量不变,密度变小
C.质量变小,密度不变
D.质量不变,密度变大
三、实验探究题
7.[2018·淮安]测量小石块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,游码移到零刻度线处,发现指针位置如图K4-15甲所示,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
图K4-15
(2)用调节好的天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡,则小石块的质量m1为
g。
(3)没有量筒,用下列两种方案测量小石块的体积。
方案一:
①如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;
②将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4 g;
③向烧杯内缓缓加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3为165.2 g。
方案二:
①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m4;
②如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;
③将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m5。
(4)根据方案一测量结果计算出小石块密度ρ= kg/m3,测出的小石块密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
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(5)你认为根据哪一种方案测量结果计算出的小石块密度更准确?答: ,理由是 。
8.[2018·十堰]小天妈妈买到一块绿松石小工艺品,小天想知道绿松石的密度,进行了如下实验步骤:
(1)按图K4-16甲调节天平横梁平衡,这一过程中的错误是 。
图K4-16
(2)纠正错误后,小天调节天平平衡并测量出该工艺品的质量,当天平平衡时,右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙所示,工艺品的质量m石为 g。
(3)小天利用量筒测量工艺品的体积如图丙所示,则该工艺品的体积V石为 cm3。
(4)计算出这块绿松石制作的工艺品的密度为 g/cm3。
(5)如果小天将实验步骤(2)、(3)互换一下,测出工艺品的密度将偏 (选填“大”或“小”)。
(6)实验完成后,小天还利用这块绿松石工艺品和一个弹簧测力计测出了家中食用油的密度,实验过程如图丁所示,弹簧测力计示数为F,则食用油的密度(写出字母表达式)ρ油= 。(工艺品已经测出的质量和体积分别用m石和V石表示)
四、计算题
9.[2017·常州]小明用天平、玻璃瓶和水测量酱油的密度,实验过程如图K4-17所示。问:(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)玻璃瓶的容积有多大?
(2)酱油的密度为多大?
图K4-17
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参考答案
【对点训练】
考点1
1.A [解析] 物体所含物质的多少叫质量,由此可知一个物体质量大小取决于物体所含物质的多少。质量大小与物体的形状、状态、位置都无关,因为当物体的形状、状态、位置发生变化时,物体所含物质的多少不发生变化,所以质量不变。故选A。
2.B [解析] 铝锅由热变冷,温度发生变化,所含物质的多少没有变化,所以物体质量没有变化,故A不符合题意。正在沸腾的水,部分水汽化成水蒸气进入空气,水的质量减少,故B符合题意。铁球被压成铁饼,形状发生变化,所含物质的多少没有变化,所以物体质量没有变化,故C不符合题意。从地球带到太空的食品,位置发生变化,所含物质的多少没有变化,所以食品的质量没有变化,故D不符合题意。
3.形状 状态 不变
4.1500 350 7.9
考点2
1.B
2.A
3.CAB 72
4.左 78.4
考点3
1.水平 26 2.6×103
[解析] 使用天平时,应将天平放在水平桌面上;所测物体的质量为砝码的总质量与游码所对的刻度值之和,故小石块的质量为m=20 g+5 g+1 g=26 g;题中已知小石块体积V=10 cm3,则小石块的密度为ρ=mV=26g10cm3=2.6 g/cm3=2.6×103 kg/m3。
2.21.20 mV 1.06
[解析] 由图可知,空注射器质量为18.29 g,装有20 mL液体后的总质量为39.49 g,则液体的质量m=39.49 g-18.29 g=21.20 g;密度公式为ρ=mV;液体的体积V=20 mL=20 cm3,则该液体的密度ρ=mV=21.20g20cm3=1.06 g/cm3。
3.47 1.1
[解析] 酱油和瓶子的总质量为m2=20 g+20 g+5 g+2 g=47 g,酱油的质量为m=m2-m1=47 g-14 g=33 g,酱油的密度ρ酱油=mV=33g30cm3=1.1 g/cm3。
4.A
5.(1)2.6×103 (2)偏大 (3)1×103
[解析] (1)由题图乙可知,小金属块的质量m金=50 g+2 g=52 g,金属块的体积V金=80 cm3-60 cm3=20 cm3,因此金属块的
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密度为ρ金=m金V金=52g20cm3=2.6 g/cm3=2.6×103 kg/m3。
(2)本题中先测量的是金属块的体积,然后将金属块从量筒中取出,直接放在托盘天平的左盘,这样金属块上沾有水,导致质量的测量值偏大,根据密度的计算公式ρ=mV,可知这种测量方法会使测量的金属块的密度值偏大。
(3)图像中纵坐标的质量不是液体的质量,而是液体和容器的总质量,即便液体的体积为零时,质量也不为零,则液体体积为零时对应的质量就是容器的质量,由图丙可知,容器的质量是10 g。容器和液体的质量是30 g时,液体的质量m液=30 g-10 g=20 g,液体的体积是20 cm3,所以液体的密度ρ液=m液V液=20g20cm3=1 g/cm3=1×103 kg/m3。
6.(1)0.2 71.4 (2)40 (3)1.125×103
(4)偏大
考点4
1.A
2.B [解析] 该同学的质量m=60 kg,人的密度与水的密度相近,ρ≈ρ水=1.0×103 kg/m3,根据ρ=mV可得他的体积V=mρ=60kg1×103kg/m3=0.06 m3。故选B。
3.不变 1 m3水的质量为1.0×103 kg
[解析] 矿泉水喝掉一半,质量减小为原来的12,体积也相应减小为原来的12,根据公式ρ=mV可知,水的密度不变;水的密度为1.0×103 kg/m3,其物理意义是1 m3水的质量为1.0×103 kg。
4.不变 20
5.m2=30 g、V2=6.1 cm3 密度是物质的一种特性
6.密度 体积
[解析] 当水凝固成冰时,由于冰的密度小,相同质量的水与冰,冰的体积更大,所以水结冰容易导致自来水管爆裂。
7.1.05×103
8.6
9.60 1.5
[解析] 石块的质量m=m石+瓶+剩水-m瓶+剩水=370 g-310 g=60 g,石块排开水的质量m排水=m瓶+水-m瓶+剩水=350 g-310 g=40 g,由ρ=mV得,石块的体积V=V排水=m排水ρ水=40g1.0g/cm3=40 cm3,石块的密度ρ=mV=60g40cm3=1.5 g/cm3。
10.1×103 kg/m3
[解析] 设液体密度为ρ,容器质量为m,根据ρ=mV可得:m+ρV液=m总,代入1、2次的数据有:
m+ρ×5.8 cm3=10.7 g①,m+ρ×7.9 cm3=12.8 g②,
联立①②解得,m=4.9 g=4.9×10-3kg,
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ρ=1 g/cm3=1×103 kg/m3。
11.1.2×103
[解析] 设空瓶子的质量是m0,由ρ=mV可得,m水ρ水=m酒精ρ酒精,即500g-m01g/cm3=420g-m00.8g/cm3,解得,m0=100 g。
由ρ=mV可得,
V水=V酒精=V瓶=500g-m0ρ水=500g-100g1g/cm3=400 cm3,
m液体=580 g-100 g=480 g,
ρ液体=m液体V瓶=480g400cm3=1.2 g/cm3=1.2×103 kg/m3。
12.解:(1)小铝球排开水的质量m排=m杯+水+m球-m杯+剩水+球=180 g+54 g-204 g=30 g,由ρ=mV得,小铝球的体积V球=V排=m排ρ水=30g1g/cm3=30 cm3。
(2)小铝球的密度
ρ球=m球V球=54g30cm3=1.8 g/cm3=1.8×103 kg/m3。
(3)由ρ=mV得,小铝球中铝的体积
V铝=m球ρ铝=54g2.7g/cm3=20 cm3,
V铝
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