专题6 质量和密度
一、选择题
1.【2017•武汉卷】空气的成分按体积计算,氮气约占78%,氧气约占21%,根据下表中一些气体密度估算你所在教室里空气的质量,合理的是( )
一些气体的密度(0℃,标准大气压)
物质
氮气
氧气
二氧化碳
氢气
密度/(kgm﹣3)
1.25
1.43
1.98
0.09
A.20kg B.200kg C.1000kg D.2.0×105kg
【答案】B
【解析】
【考点定位】密度公式的应用
2.【2017•海南卷】长度相等而粗细不同的两根铜棒甲和乙,甲棒较粗,两棒相比,甲棒的( )
A.质量较大 B.电阻较大 C.密度较大 D.比热容较大
【答案】A
【解析】
长度相等而粗细不同的两根铜棒,甲棒较粗,甲的体积大于乙的体积,由m=ρV可知甲的质量大于乙的质量,故A正确;长度相等而粗细不同的两根铜棒,材料相同,甲棒较粗,甲的电阻小于乙的电阻,故B错;长度相等而粗细不同的两根铜棒,物质种类、所处状态相同,甲和乙的密度和比热容相同,故CD错;故应选A。
【考点定位】密度公式的应用
3. 【2017•东营卷】阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是
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A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
【答案】C
【考点定位】密度及其应用。
4.【2017•衡阳卷】物理研究中常用图像来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了,下列两个物理量之间的关系符合如图表示的是
A.物质的密度和质量的关系
B.物体受到的重力与质量的关系
C.匀速直线运动物体的速度与时间的关系
D.定值电阻的阻值与其两端电压的关系
【答案】B
【解析】
9
A物质的密度是本身的一种属性,与质量和体积无关,不是成正比关系;B在地球表面物体质量越大,所受的重力越大,即重力与质量成正比,或者说重力与所对应质量比值是一个定值;C匀速直线运动,速度不发生改变,不受时间的影响;D电阻是本身的一种属性,与电压和电流无关,与导体的长度、横截面积、材料、温度有关系;故应选B。
【考点】密度、重力、速度、电阻
5.【2017•衡阳卷】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
【答案】B
【考点】天平的使用
二、填空题
1.【2017•黔西南卷】今年5月5日,承载国人大飞机梦想的C919大型客机在上海浦东国际机场成功首飞,揭开了我国民用飞机发展史上崭新的一页,对我国航空产业的发展具有历史性的意义。制造C919大型客机要用密度 (填“大”或“小”)而强度大的材料;C919能够在空中飞行,主要是因为机翼上方比下方空气流速 ,这样,机翼上、下表面就存在着压强差,从而产生了向上的升力。
【答案】小;不同。
【解析】
试题分析:物质的特性——密度可作为选择材料的依据,制造C919大型客机要用密度小而强度大的材料,以减少燃油的损耗;流速大的位置压强小,流速小的位置压强大,机翼上、下表面就存在着压强差,从而产生了向上的升力的。
【考点定位】密度的应用,流体压强与流速的关系。
2.【2017•海南卷】6月4日的《南海日报》报道:“今年“荔枝王”重2两2”,即单颗荔枝的质量达到110g.110g= kg.若这颗荔枝的体积是1×10﹣4m3,它的密度是 kg/m3.
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【答案】0.11;1.1×103
【解析】
110g=110×10﹣3kg=0.11kg;ρ===1.1×103kg/m3。
【考点定位】质量的单位换算;密度的计算
3.【2017•安顺卷】小强的奶奶有一只玉镯,他通过网络了解到:密度是玉器品质的重要参数,通过实验他测出了玉镯的密度.用调节好的天平测出玉镯的质量,当天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图,玉镯的质量是 .用量杯测得玉镯的体积是20cm3.则玉镯的密度为 kg/m3.
【答案】60.4g;3.02×103
【解析】
天平标尺每一个大格代表1g,每一个小格代表0.2g,游码对应的刻度值0.4g;玉镯的质量:m=砝码的质量+游码对应的刻度值=50g+10g+0.4g=60.4g,玉镯的体积:V=20cm3;玉镯的密度:ρ===3.02g/cm3=3.02×103kg/m3。
【考点定位】固体密度的测量
三、作图与探究
1. 【2017•菏泽卷】小美对“物体的质量不随物态的变化而改变”产生质疑,请你利用冰或干冰(固态)设计一个实验,证明物体的质量与物态无关。
(1)你选用测量物体质量的工具是:________________________。
(2)简述你的实验方法:______________________________。
【答案】(1)天平
(2)a.将冰块放入小烧杯,用天平测出冰块和烧杯的总质量
b.将大烧杯中加入少量水,把盛冰的小烧杯放入水中,使冰熔化,
c.再用天平测出小烧杯和冰熔化后水的总质量
d.比较两次质量的关系,如果质量相同,则证明物体的质量与物态无关。
【解析】
(1)测量物体质量的工具是:天平
9
(2)实验方法:a.将冰块放入小烧杯,用天平测出冰块和烧杯的总质量,
b.将大烧杯中加入少量水,把盛冰的小烧杯放入水中,使冰熔化,
c.再用天平测出小烧杯和冰熔化后水的总质量,
d.比较两次质量的关系,如果质量相同,则证明物体的质量与物态无关。
考点:质量
2.【2017•襄阳卷】小亮做“测量襄阳某品牌酒密度”的实验.
(1)进行了如图所示的四项操作:
A.用天平测出空烧杯的质量;
B、将酒倒入烧杯中,用天平测出烧杯和酒的总质量;
C、将烧杯中酒的一部分倒入量筒,测出这部分酒的体积;
D、用天平测出烧杯和剩余酒的质量.以上操作步骤中有一步是多余的,多余的一步是 (填序号).
(2)由图可知待测酒的体积是 cm3,密度是 kg/m3.
【答案】(1)A;(2)40;0.92×103
【解析】
【考点定位】液体的密度测量实验
3.【2017•宜昌卷】小明在课外探究活动中要测量5角硬币的密度,她选取了16枚相同的5角硬币,天平、砝码、量筒.
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(1)小明先调节好天平,左盘放入16枚相同的5角硬币,指针指向分度盘右边,接下来他应该 ,最终天平平衡后,所用砝码与游码的位置如图所示,则16枚硬币的质量为 g.
(2)把16枚硬币放入盛水的量筒中,浸没后水面由30cm3上涨到38cm3.计算出硬币的密度为 g/cm3.
(3)小芳看到小明的试验后问道:“你为什么不用1枚硬币做呢,找16枚硬币多麻烦啊?”小明回答道,“这是为了 ”.
【答案】(1)取出最小砝码,通过移动游码;59.6;(2)7.45;(3)减小误差
【考点定位】固体的密度测量实验
4.【2017•河南卷】小明发现橙子放入水中会下沉,于是想办法测量它的密度.
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将标尺上的游码移至零刻度线处,调节平衡螺母,直到指针在 ,表示天平平衡.
(2)用天平测量橙子质量,天平平衡时砝码和游码的示数如图所示,橙子质量为 g.小明利用排水法测得橙子的体积为150cm3,则橙子的密度是 kg/m3.
(3)做实验时,小明若先用排水法测出橙子的体积,接着用天平测出橙子质量,这样测得的密度值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”).
9
(4)小亮不用天平,利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材,也巧妙测出了橙子的密度.请你将他的测量步骤补充完整,已知水的密度为ρ水.
①用弹簧测力计测出橙子的重力G;
② ;
③橙子密度的表达式为:ρ橙= (用测出的物理量和已知量的字母表示).
【答案】(1)分度盘的中央;(2)162;1.08×103;(3)偏大;(4)②将橙子浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为F;③.
【解析】
(1)使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上,将标尺上的游码移到零刻度线处,调节平衡螺母,直到指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止;(2)标尺的分度值为0.2g,橙子的质量:m=100g+50g+10g+2g=162g;橙子的密度:ρ===1.08g/cm3=1.08×103kg/m3;(3)先用排水法测出橙子的体积,接着用天平测出橙子质量,由于橙子上粘有水,所以测得的质量偏大,根据ρ=知,测得的密度偏大;(4)不用天平,利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材,测橙子的密度的步骤:①用弹簧测力计测出橙子的重力G;②将橙子浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为F;③橙子密度表达式的推导:橙子的质量为:m=,橙子受到的浮力为:F浮=G﹣F;橙子的体积等于橙子排开水的体积:V=V排==,橙子密度的表达式为:ρ橙===。
【考点定位】固体密度的测量
5.【2017•山西卷】小明家乡种植的杏树今年获得了丰收,他想利用托盘天平和量筒测量一颗新鲜杏的密度,进行了下列操作:
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(1)先把天平放在水平台上,然后将游码移至标尺左端的零刻度线处,为使天平横梁平衡,他应调节横梁右端的 ;
(2)将鲜杏放在调好的天平左盘,天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图甲所示,则鲜杏的质量为 g;
(3)为了能将鲜杏放入量筒,小明选取了容积为200mL的量筒,他先往量筒中加入适量的水,记下此时水的体积.如图乙所示;再将这个鲜杏放入量筒,再次记录读数,请你帮他计算鲜杏的密度为 kg/m3;
(4)小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了,他又选取了小烧杯、溢水杯、容积为50mL的量筒测量鲜杏的体积,他的做法如下,请你将下列步骤补充完整.
a.先将溢水杯中盛满水,再将鲜杏轻轻放入溢水杯中,让溢出的水流入小烧杯中;
b. ;
c.记录此时量筒中水的体积.
你认为小明按上述做法所测出鲜杏的密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”),其原因是 .
【答案】(1)平衡螺母;(2)21.2;(3)1.06×103;(4)b、将小烧杯中的水倒入量筒中;偏大;向量筒中倒水时,会有少水附着在烧杯壁上,因此测量的鲜杏的体积偏小
【解析】
(1)先把天平放在水平台上,把游码放在标尺的零刻度线上,调节横梁上的螺母,使横梁平衡;(2)游码标尺的分度值是0.2g,鲜杏的质量为m=20g+1.2g=21.2g;(3)杏的体积为V=60ml﹣40ml=20ml=20cm3;鲜杏的密度为ρ===1.06g/cm3=1.06×103kg/m3
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;(4)小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了,他又选取了小烧杯、溢水杯、容积为50mL的量筒测量鲜杏的体积,实验步骤:a.先将溢水杯中盛满水,再将鲜杏轻轻放入溢水杯中,让溢出的水流入小烧杯中;b.将小烧杯中的水倒入量筒中;c.记录此时量筒中水的体积,即鲜杏的体积;向量筒中倒水时,会有少水附着在烧杯壁上,因此测量的水体积偏小,即鲜杏的体积偏小,从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了。
【考点定位】固体的密度测量实验
四、计算题
1、【2017•成都卷】远距离货物流通大多采用集装箱运输,某规格的集装箱参数如下表所示。
(1)若 g=10N/kg,该集装箱装满货物时总质量为 27.3t,则总重力为多少?
(2)若该集装箱箱体所用材料密度ρ=2.5×103kg/m3,则该箱体所用材料体积为多少?
【答案】2.73×105N,0.92 m3。
【考点定位】重力、密度的相关计算。
2.【2017•岳阳卷】今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2 。求:
(1)小明所受的重力大小;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0╳103kg/m3)。
【答案】(1)500N;(2)1.25╳104Pa;(3)5×10-2m3
【解析】
(1)小明的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;(2)小明站立在水平地面时对地面的压强; (3)小明的体积。
【考点定位】重力;质量和密度;压强
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