一、初中物理质量和密度问题1.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a 和b 中,木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )A .a 容器盛的是乙液体,b 容器盛的是甲液体B .木块在a 容器内排开液体的质量较大C .a 、b 两容器底部受到液体的压强相等D .a 、b 两容器中木块下表面受到液体的压强相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图象可知,体积V 相同时,甲的质量大于乙的质量,则根据mVρ=可知 ρρ甲乙>相同木块在a 、b 中都处于漂浮 ,则所受浮力a b F F G ==浮浮木根据F gV ρ=浮液排可得a b a b gV gV ρρ=排排由图可知a b V V <排排所以a b ρρ>所以,由此可知,a 容器盛的是甲液体,b 容器盛的是乙液体 故A 不正确; B .因为a b F F =浮浮所以由阿基米德原理可知a b G G =排排则a b m m =排排故B 不正确;C .由于两容器中液面相平,且a b ρρ>根据p gh ρ=液,a 容器底部受到液体的压强大,故C 不正确;D .木块在a 、b 两容器中都处于漂浮,根据浮力产生的原因可知木块下表面受到液体的压力a a F F =下浮 ab F F =下浮则a b =F F 下下由于两个木块相同,则底面积相同,根据Fp S=可知 a b p p =下下故D 正确。
故选D 。
2.瓶身标有“500mL ”字样的一瓶矿泉水的质量约为 A .0.05千克 B .0.5千克C .5千克D .50千克【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】已知V=500mL=500cm 3;ρ=1g/cm 3;m=ρV=1g/cm 3×500cm 3=500g=0.5kg .故答案选B .3.手中有一叠薄纸,要称出一张纸的质量,下列方法最可取的是( ) A .先称一块铁的质量,再称出铁块和一张纸的质量,然后用总质量减铁的质量 B .取出10张纸,称出总质量,然后除以10就得出一张纸的质量 C .取出100张纸,称出总质量,然后除以100就得出一张纸的质量 D .以上方法都可以 【答案】C 【解析】 【分析】不可能用天平直接称出小于天平“感量”的微小物体的质量;一张纸的质量小于天平的感量,要测量它的质量,需要用累积法,即用天平测量若干相同微小物体的质量总和,用所得结果除以物体的数量,就可以求出一个微小物体的质量。
【详解】A .由于一张纸的质量太小,所以测一块铁与一张纸的总质量与测一块铁的质量差别不大,则此办法不可采用,故A错误;BD.一张纸质量太小,10张纸的质量仍小于天平的分度值,则此办法不可采用,故BD错误;C.称量100张相同纸的质量,用所得结果除以100,即得一张纸的质量,则此办法可采用,故C正确。
故选C。
4.为了测量醋的密度,小明设计了如下实验步骤:①用天平测出空量筒的质量m0;②向量筒中倒入适量醋,测出醋的体积V;③用天平测出量筒和醋的总质量m总。
对小明的实验设计,下列评价中最合理的是()A.实验步骤科学且合理B.对醋的体积测量错误C.测出醋的密度值偏小D.量筒不够稳定易摔碎【答案】D【解析】【分析】液体体积要用量程测量,量程的形状细而长,放在天平上在调节的过程中很容易倾斜而摔碎。
【详解】步骤中把量筒放在天平上测液体的质量是不合适的,因为量筒的形状细高,重心高,重心越低越稳定,越高越不变稳定。
直接放在天平托盘上容易掉下来摔碎,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查液体的测量,测量液体的密度常用的步骤是:①用天平测出烧杯和液体的总质量m1;②向量筒中倒入适量的液体,记下体积V;③用天平测出烧杯和剩余液体的质量m2;④量筒中液体的质量m=m1-m2;⑤计算液体的密度。
5.有甲、乙两个物体,它们的体积之比为2:1,它们的质量相同,它们的密度之比是()A.4∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.1∶4【答案】C【解析】【分析】知道两物体的质量相同,和体积之比,利用密度公式mVρ=求解。
【详解】质量相同,它们的体积之比为2:1,根据mVρ=可得,密度之比为111 122 m v m v m m v v ρρ==⨯=⨯=甲甲甲甲乙乙乙乙甲乙故选C 。
【点睛】重点是密度公式的应用,类似这样题中给的条件为数据的比,只要将比的前、后项分别代入公式计算即可。
6.利用天平和量筒测量不规则形状石块的密度,采用下列实验步骤,其中多余的步骤是( )A .用天平称出石块的质量B .用天平称出量筒的质量C .在量筒内倒入适量的水,记下量筒内水的体积V 1D .用细线系住石块,浸没在盛水的量筒内,记下石块和水的总体积V 2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】用天平和量筒测量不规则形状石块的密度,实验步骤为: 用天平称出石块的质量;用排水法测量体积:往量筒内倒人适量的水,记下量筒内水的体积;用细线系住石块,浸没在盛水的量筒内,记下石块和水的体积;两次体积的差即为石块的体积; 根据公式计算石块的密度。
故选项中:用天平称出量筒的质量。
是多余的,不需要的。
故选B 。
7.在实验技能测试时,实验桌上有两个烧杯分别装有盐水和纯水,其标签已模糊不清,现有天平、量筒、烧杯、刻度尺、小木块,不能把他们区分开的器材组合是( ) A .天平、量筒、烧杯 B .天平、烧杯、刻度尺 C .烧杯、小木块、刻度尺 D .量筒、烧杯、刻度尺 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .选取天平、量筒、烧杯进行实验:用天平测出空烧杯的质量m 1;在烧杯内倒入适量的某种液体,用天平测出烧杯和该液体的总质量m 2;算出液体的质量m ;将烧杯中的液体倒入量筒中,读出量筒内液体的体积V ;利用密度公式算出液体的密度.用此方法再计算出另一种液体的密度.结论分析:哪一个的密度更大就是盐水.此选项不符合题意; B .选取天平、烧杯、刻度尺进行实验:将两只完全相同的烧杯分别放在天平的左右盘中;将适量的水和盐水分别倒入两只烧杯中直到天平重新平衡;用刻度尺量分别量出烧杯内液体的高度,高度大的体积大.结论分析:体积小的液体密度大,密度大的液体是盐水.此选项不符合题意;C .选取器材:烧杯、小木块、刻度尺进行实验:将小木块分别放在盛有两种不同液体的烧杯中,小木块会漂浮在两种液体的液面上,小木块所受到的浮力与所受的重力相等;用刻度尺分别测量小木块露出液面的高度,露出液面高的木块排开液体的体积小,液体的密度就大,是盐水.此选项不符合题意;D .只用量筒、烧杯、刻度尺无法对两种液体进行区分.此选项符合题意。
故选D 。
8.用相同质量的铝和铜制成体积相等的球,已知332.710kg/m ρ=⨯铝,338.910kg/m ρ=⨯铜,则下列说法正确的( )A .铜球是空心的,铝球也一定是空心的B .铝球一定是实心的C .铜球不可能是实心的D .铝球和铜球都是实心的【答案】C 【解析】 【分析】假设两球都是实心的,根据两球质量相等,利用根据密度公式变形可比较出两球的实际体积大小,由此可知铝球的体积最大,然后再对各个选项逐一分析即可。
【详解】若二球都是实心的,质量相等,根据密度公式变形mV ρ=铜铜可知,因为ρρ铜铝<,两种材料的体积关系为V V 铜铝>,又因为二球的体积相等,所以铜球一定是空心的,铝球可能是实心,也可能是空心。
故选C 。
9.下列说法最接近实际情况的是( ) A .雪的密度大于331.010kg/m ⨯ B .八年级学生的平均质量约为55kgC .按照交通部门规定,德州市外环快速路的最高限速为120m/sD .这张试卷的厚度大约为2nm 【答案】B 【解析】 【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【详解】A .水的密度是1.0×l03kg/m 3,冰的密度是0.9×l03kg/m 3,雪是固态的水,密度小于水,故A 不符合实际;B .成年人的质量在65kg 左右,初二学生的质量比成年人小一些,平均质量在55kg ,故B 符合实际;C .正常情况下,城市内环的设计速度不会超过1120km/h 120m/s 33m/s 3.6=⨯≈ 故C 不符合实际;D .一般纸张的厚度约在75μm ,合75000nm ,试题纸的厚度比2nm 大得多,故D 不符合实际。
故选B 。
【点睛】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
10.物理兴趣小组的同学在探究不同物质的密度实验中绘制了密度图象,新阳同学忘记了画水的密度图象,他应该画在( )区域A .A 区域B .B 区域C .C 区域D .D 区域【答案】C 【解析】 【详解】由图可知,横轴表示体积,纵轴表示质量。
水的密度为31g/cm ,当水的体积为310cm 时,水的质量应为10g ,结合图可知,水的密度应该画在C 区域,故ABD 错误,C 正确。
11.一个薄壁的瓶子内装满某种液体,已知液体的质量为 m 。
瓶底的面积为 S ,小明同学想测出液体的密度,他用刻度尺测得瓶子高度为 L ,然后倒出小半瓶液体(正立时近弯处), 如图所示,测出液面高度1L ,然后堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度2L 。
则液体的密度为( )A .()21-mS L LB .()12+mS L LC .()12+-L m S L LD .()12+-mS L L L【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据V Sh =可得,瓶中剩余液体的体积1V Sh SL ==液液瓶中未装液体的体积为()2V Sh S L L ==-空空则瓶的容积为()()1212V V V SL S L L S L L L =+=+-=+-液空根据mVρ=可得液体的密度 ()12m m V S L L L ρ==+-液 故选D 。
12.把密度不同的两种液体倒满完全相同的甲、乙两个烧杯,甲杯中两种液体质量各占一半,乙杯中两种液体体积各占一半,两烧杯中液体质量分别为m 甲和m 乙,两烧杯液体的总质量为m ,则它们的质量关系是( ) A .m 甲>m 乙 B .m 甲<m 乙 C .m 甲=m 乙 D .m =12(m 甲+m 乙) 【答案】B 【解析】 【详解】设两液体的密度分别是1ρ、2ρ,烧杯的容积是V ,那么对于甲杯,两种液体的质量都是12m 甲,两种液体的体积分别是111122m m V ρρ==甲甲 222122m m V ρρ==甲甲甲杯中液体的体积是()12121212+222m m m V V V ρρρρρρ+=+==甲甲甲 对于乙杯,两种液体的体积相等,即为12V ,那么()()()()21212121212121211112222222m m m V V V ρρρρρρρρρρρρρρ++=+=+=⋅⋅+=⋅甲甲乙 可以得到()()2212121212---0224m m m m m ρρρρρρρρ+=⋅=⋅>甲乙甲甲甲即m m >乙甲;可以知道两烧杯液体的总质量是m m m =+甲乙故选B 。