质量与密度一、填空题1．把一杯水放入冰箱的冷冻室中，当水结成冰后密度__变小__，体积__变大__。
(选填“变大”“不变”或“变小”)2．如表记录了干燥空气在不同气压和温度时的密度，请依据表中的相关数据回答问题：♉♉♉♉②干燥空气的密度与气压的关系是♉♉气压越大，密度越大♉♉。
③通常情况下，某地区冬季的气压比夏季高，则该地区冬季干燥空气的密度♉♉大于♉♉☎选填❽大于❾ ❽小于❾或❽等于❾✆夏季干燥空气的密度。
．如图所示为甲、乙两种物质的质量跟体积关系的图象，根据图象分析，密度ρ甲♉♉＞♉♉☎选填❽＞❾❽＜”或“＝”✆ ρ乙；质量为 ♑乙物质的体积为♉♉♉♉♎❍ 。
．某同学用天平测量一块金属的质量时，使用了 个砝码，有一个 克、一个 克、一个 克，游码在标尺上的位置如图所示，则这块金属的质量为♉♉♉♉ ♑。
若在月球表面上用天平测同一块金属的质量，则读数跟在学校实验室的读数相比♉♉不变♉♉☎选填❽变大❾❽变小❾或❽不变❾✆。
二、选择题．小刘在游戏中把乒乓球压瘪了，但没有破裂．对于球内气体而言，没有发生变化的物理量是☎ ✆✌．密度 ．质量．压强 ．体积．下列估测比较接近实际的是☎ ✌ ✆✌．初中生的质量约为 ♑．学业水平考试期间室外气温约为 ℃．考试用的碳素笔长度约为 ♍❍．脉搏跳动一次的时间约为 ♦☯解析 中学生的质量一般在 ♑左右，个别质量较小的同学，在 ♑左右。
✌选项符合实际；人体正常体温在 ℃左右，学业水平考试期间的室外气温比体温低一些，在 ℃左右。
选项不符合实际；碳素笔的长度略大于 ♍❍，在 ♍❍左右。
选项不符合实际；正常情况下，人的脉搏 ❍♓⏹跳动的次数在 次左右，跳动一次的时间接近 ♦。
选项不符合实际。
．下列实际应用中，主要从密度的角度考虑的是☎ ✆✌．用钨作为白炽灯泡灯丝的材料．用液体氢作为燃料给火箭提供动力．用塑料作为插座外壳的材料．用塑料泡沫做电影场景中倒塌的❽墙壁❾．甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图所示。
ρ甲、⇧乙、⇧丙、⇧水分别代表甲、乙、丙三种物质和水的密度，据图可知☎ ✆✌．ρ甲＞⇧乙＞⇧丙，且⇧丙＞⇧水．ρ甲＞⇧乙＞⇧丙，且⇧丙＜⇧水．ρ丙＞⇧乙＞⇧甲，且⇧丙＝⇧水．ρ乙＞⇧甲＞⇧丙，且⇧丙＞⇧水☯解析 由图象可知，当甲、乙、丙三种物质的体积相等时，它们的质量关系为❍甲＞❍乙＞❍丙，由⇧＝❍✞可知，ρ甲＞⇧乙＞⇧丙，故 、 项错误；当❍乙＝ ♑时，✞乙＝ ♍❍ ，则⇧乙＝❍乙✞乙＝ ♑ ♍❍ ＝ ♑♍❍ ＝ρ水，所以⇧丙＜⇧水，故✌项错误， 项正确。
．小明同学阅读了下表后，归纳了一些结论，其中正确的是☎ ✆℃， 标准大气压下部分物质的密度 ☎ ♑❍－ ✆煤油干冰酒精冰 ．不同物质的密度一定不同．固体物质的密度一定比液体物质的密度大．相同质量的实心铜块和铝块，铜块的体积较小．☎·无锡✆在❽用托盘天平称物体质量❾的实验中，下列操作错误的是☎ ✆✌．使用天平时，将天平放在水平桌面上．调节横梁平衡时，只调节了平衡螺母．称量时，左盘放置待测物体，右盘放置砝码．观察到指针指在分度盘的中线处，确定天平已平衡三、简答题与计算题．炎热的夏季，小军同学把装满水的矿泉水瓶放入冰箱冷冻室，当瓶内水完全结冰时拿出，发现塑料瓶底明显向外凸起，请你应用所学的物理知识解释这一现象；并举一个生活中因水结冰带来危害的例子。
瓶内的水结冰时，质量不变，由于冰的密度小于水的密度，根据公式✞＝❍⇧可知，水结冰后体积变大，所以塑料瓶向外凸出。
实例：冬天自来水管因水结冰而破裂。
☎其他合理也可✆．用同种材料制成的三个正方体，它们的棱长分别为 ♍❍、 ♍❍、 ♍❍，质量分别为 ♑、 ♑、 ♑，其中只有一个是空心的，请你通过计算判断哪个是空心的。
解：正方体的体积✞＝♋ ，♋是正方体的棱长；各正方体的密度ρ ＝❍✞ ＝♑（ ♍❍）＝♑♍❍ ，ρ ＝❍✞ ＝ ♑（ ♍❍）＝ ♑♍❍ ，ρ ＝❍✞ ＝ ♑（ ♍❍）＝ ♑♍❍ ，因棱长为 ♍❍的正方体密度最小，所以，棱长为 ♍❍的正方体是空心的。
答：棱长为 ♍❍的正方体是空心的。
【点评】本题考查了密度的计算与空心、实心的判断；同种物质的密度是相同的，即同种物质的质量与体积成正比；当质量与体积的比值小于物质的密度时，物体就是空心的。
四、实验与探究题．☎孝感✆小浩同学用天平、量筒和水等器材测量小石块的密度。
☎✆图甲是小浩在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是♉♉游码未移到标尺的零刻度线处♉♉。
☎✆小浩纠正了错误后调节好天平，将石块放入左盘，天平平衡时，测出石块的质量如图乙所示，小石块质量是♉♉♉♉♑。
☎✆如图丙所示，量筒测出小石块的体积是♉♉♉♉♍❍ ，则小石块的密度是♉♉♉♉♑♍❍ 。
☎✆小丽同学做这个实验时没有用天平，也测出了该石块的密度。
她先按照小浩的方法测出石块的体积，然后用体积为 ♍❍ 、质量为 ♑的小泡沫块☎不吸水✆与小石块用细线捆在一起，再次放入量筒中，石块和泡沫块漂浮在水面上，且有 的泡沫露出水面。
石块和泡沫块放入量筒之前水面初始位置是 ❍☹，则石块和泡沫块放入量筒后水面应该在♉♉♉♉❍☹刻度处。
小丽测出的石块密度♉♉大于♉♉☎选填❽大于❾ ❽小于❾或❽等于❾✆小浩的测量值。
☯解析 ☎✆小石块的体积✞＝ ♍❍ ，由题知，小泡沫块排开水的体积✞排＝✞泡沫＝× ♍❍ ＝ ♍❍ ，则石块和小泡沫块排开水的总体积✞排′＝✞＋✞排＝ ♍❍ ＋ ♍❍ ＝ ♍❍ ＝ ❍☹，则石块和泡沫块放入量筒后水面应该在 ❍☹＋ ❍☹＝ ❍☹刻度处；石块和泡沫块受到的浮力☞浮＝ρ水♑✞排′＝ ♑❍ × ☠♑× × － ❍ ＝ ☠，石块和泡沫块漂浮在水面上，则石块和泡沫块的重力☝总＝☞浮＝ ☠，石块和泡沫块的质量❍总＝☝总♑＝ ☠ ☠♑＝ ♑＝ ♑，则石块的质量❍＝❍总－❍泡沫＝ ♑－ ♑＝ ♑，所以石块的密度ρ＝❍✞＝ ♑ ♍❍ ＝ ♑♍❍ ；由此可知，小丽测出的石块密度大于小浩的测量值。
【点评】本题最主要的问题是记住测固体密度的基本方法：用天平测出固体的质量❍，根据排水法测出固体的体积✞，用公式ρ＝❍✞算出固体的密度；难点在☎✆，关键是根据物体漂浮条件求出石块的重力。
．打开酒瓶瓶盖，会闻到酒精的气味，瓶盖开启时间长了，会不会使酒的酒精度☎酒中酒精和酒的体积百分比✆降低呢？小明认为：酒精的密度为 ♑❍ 与水的密度不同，若酒的酒精度发生变化，则酒的密度必定会变化，因此只要确定酒的密度是否变化，就能作出有效判读。
于是他用天平、烧杯、量杯和白酒等器材，测量酒的密度，操作过程如下：甲：用调节好的天平测出空烧杯的质量；乙：在烧杯中倒入适量的白酒，测出烧杯和白酒的总质量；丙：再将烧杯中的白酒倒入如图所示的量杯中，测出白酒的体积；丁：计算出白酒的密度。
☎✆①同学们认为小明的操作过程有不足，不足之处有：♋♉♉量杯的分度值太大，读数误差大♉♉；♌♉♉测得的白酒体积偏小♉♉。
②改进实验后，小明第一次测得白酒的质量为 ♑，体积为 ❍☹。
过了一段时间后，第二次测得白酒质量是 ♑，体积是 ❍☹。
♋．第一次实验时所测得的白酒密度是♉♉× ♉♑❍ ♉♉。
♌．分析实验数据后请判断：酒的酒精度有没有降低？♉♉酒的酒精度降低♉♉。
☎✆小华对此问题也进行了探究，她在实验室取了两个相同的烧杯，在烧杯中分别装入 ❍☹的料酒☎酒精度为 ✆和水，而后将两烧杯置于相同的环境中，过了一天，测得料酒和水的体积分别是 ❍☹和 ❍☹。
请根据实验数据，分析酒的酒精度是否降低？♉♉酒的酒精度降低♉♉。
．动脑学物理，越学越聪明。
小武同学看到商贩将水果浸泡在某种红色液体中，他悄悄地取些样品测量其密度，如图所示，步骤如下：☎✆用一根两端开口的玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜；☎✆将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的容器中适当位置，并用铁架台和试管夹固定；☎✆往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止；☎✆对相关的物理量进行测量并计算样品的密度。
根据上述实验，请你回答下列问题：①图中刻度尺的分度值为♉♉♉♉♍❍；玻璃管放入水中，没倒入样品前橡皮膜向♉♉上♉♉☎选填❽上❾或❽下❾✆凸起；②要测量的物理量是♉♉样品的深度♉♉；③样品密度的表达式是♉♉ρ＝♒水♒样·ρ水♉♉☎用⇧水和所测物理量的符号表示✆； ④计算样品的密度⇧＝♉♉× ♉♉♑❍ ；⑤若读取样品液面所对的刻度值时没有观察液面的最凹处，将导致计算的样品密度比实际值偏♉♉小♉♉。
． ❽❾创新实验小组像科学家一样进行科学研究：他们进入一个环境温度可以保持在 ℃的实验室，尝试测量冰的密度。
【实验器材】天平☎砝码✆、弹簧测力计、量筒、烧杯、刻度尺、水、细木棒、形状不规则的小冰块【实验步骤】☎✆选择合适的器材、测出小冰块的质量❍；☎✆选择器材♉♉量筒♉♉、♉♉细木棒♉♉和水，测出小冰块的体积✞；☎✆根据ρ＝❍✞，代入所测得的实验数据，并通过计算得到冰的密度为 ♑❍ 。
小华同学做完实验，意犹未尽，还想回家测量正方体小冰块的密度是否与实验室中所测冰的密度一致。
经王老师同意，他将实验桌上的所有器材带回了家，请你仅利用所带回家的器材，为小华设计一个最简便的实验方案，测出该冰块的密度。
【实验步骤】☎✆选择器材♉♉天平☎砝码✆♉♉、♉♉烧杯♉♉，测得冰块的质量；☎✆选择器材♉♉刻度尺♉♉，测出该冰块的♉♉棱长♉♉；☎✆通过计算得出冰的密度。
【实验分析】小华同学发现所测冰的密度比实验室中所测得冰的密度更大，原因可能是♉♉实验过程中小冰块熔化，导致测得的棱长变小，算出的体积偏小，密度偏大♉♉。
．亲爱的同学，你会使用下面的实验仪器吗？如图所示的是一架托盘天平及砝码盒，其量程是♉♉～ ♉♑♉♉；现将这架天平置于水平桌面上并调节好，在测量过程中，天平横梁静止在如图甲所示位置，此时天平的横梁是否处于平衡状态？♉♉不是平衡状态♉♉。
紧接着下一步的操作是♉♉取下右盘中质量最小的砝码♉♉。
．如图所示，装满水的玻璃瓶中的水结冰后会使玻璃瓶破裂，由水变成冰的过程中质量♉♉不变♉♉，密度♉♉变小♉♉。