一、初中物理质量和密度问题1.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 。
2.如图所示,体积之比为1∶2的甲、乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两个物块的密度之比为( )A .1∶1B .1∶2C .4∶3D .2∶1【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由图知道,甲物体挂在左边第3格处,乙物体挂在右边第2格处,由杠杆的平衡条件知道,此时12G l G l =甲乙即32m g m g ⨯=⨯甲乙所以23m m 甲乙=,又因为V 甲/V 乙=1/2,甲、乙两个物块的密度之比是241332m V m V ρρ===甲甲甲乙乙乙故C 正确。
故选C 。
3.小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如下表,根据数据绘出的图象如图所示。
则量杯的质量与液体的密度是 液体与量杯的质量 m /g40 60 80 100 液体的体积V /cm 320406080A .20g, 1.25×103kg/m 3B .20g, 1.0×103kg/m 3C .60g, 1.0×103kg/m 3D .20g, 0.8×103kg/m 3【答案】B 【解析】 【详解】观察图象可知:当体积为0时质量是20g ,所以烧杯质量为20g ;当体积为60cm 3时质量为80g ,液体质量为80g-20g=60g ;即:m V ρ==360g 60cm=1g/cm 3=1.0×103kg/m 3; 故选B 。
4.同学们估测教室空气的质量,所得下列结果中最为合理的是(空气密度约为1.29kg/m 3) A .2.5kg B .25kgC .250kgD .2500kg【答案】C【详解】教室的长、宽、高大约分别为a =10m ,b =6m ,h =3.5m 所以教室的容积为V=abh =10m×6m×3.5m=210m 3 ,教室内空气的质量约为m=ρV =1.29kg/m 3 ×210m 3 =270.9kg ,故选C .5.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m 0;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m 1;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m 2;④量筒中液体的质量m=m 1-m 2;⑤计算液体的密度。
6.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∶1C .1∶2D .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【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。
7.甲物质的密度为2g/cm 3,乙物质的密度为5 g/cm 3,各取一定质量的甲、乙混合后的密度为3 g/cm 3。
假设混合前后总体积保持不变,则所取甲、乙两种物质的质量之比为( ) A .2∶5 B .5∶2C .4∶5D .5∶4【答案】C 【解析】 【分析】设甲、乙两物质的质量,根据密度公式表示出两者的体积,利用总质量除以总体积表示出混合后的密度,可以得到甲乙两种物质的质量之比。
【详解】设甲、乙两物质的质量分别为m 甲、m 乙,则混合后的总质量m m m =+甲乙混合后的总体积m m V V V ρρ=+=+甲乙甲乙甲乙甲乙混合后的密度3333g/cm 2g/cm 5g/cm m m m m m m m m m m m V V V ρρρ+++=====+++甲乙甲乙甲乙甲甲乙乙甲乙甲乙由此可得4=5m m 甲乙。
故选C 。
8.如图所示,a 、b 是两种物质的质量与体积的关系图像,分别用a 、b 两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,松手稳定后( )A .乙漂浮,甲受到的浮力大B .甲漂浮,甲受到的浮力小C .乙下沉,乙的密度大于水D .将甲、乙两物体绑在一起放入水中,将会下沉 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图可知:甲物体的密度333a a 3a 3g =1.5g/cm =1.510kg/m 2cmm V ρ==⨯ 乙物体的密度333b b 3b 1.5g =0.5g/cm =0.510kg/m 3cmm V ρ==⨯ 体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,由于a b ρρρ水>>,则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉,乙漂浮;所以V V 排甲排乙>,根据F gV ρ=浮水排可知:F F 浮甲浮乙>;故A 符合题意,B 、C 不符合题意;当将体积相等的甲、乙捆在一起后,设每一个的体积为V ,则两物体的重力331a b 210kg/m G gV gV gV ρρ=+=⨯⨯两物体所受浮力3312210kg/m F g V gV ρ=⨯=⨯⨯水则11G F =,故将甲、乙两物体绑在一起放入水中,将会悬浮,故D 不符合题意。
故选A 。
9.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 。
10.如图,小明在用调节好的托盘天平秤他的文具盒的质量时,在天平的右盘内加了几个砝码后,发现指针偏左;当再放入质量最小的砝码时,指针偏右.要测出文具盒的质量,他应该A .取下最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调B .取下最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移C .不取下最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调D .不取下最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移 【答案】B 【解析】根据题意,当再加入质量最小的砝码时,指针偏右,所以应该取下最小的砝码,然后向右移动游码使天平平衡,故B 正确,D 错误;天平测质量过程中不能再调节平衡螺母,平衡螺母是使用前调节平衡的,故AC 错误; 故选B .11.为了铸造金属工件,事先用密度为ρ1的实木材料制成木模,木模的质量为1.8kg 。
再用密度为ρ2的合金铸造30个这样的工件,这些合金的总质量为648kg ,则木模与合金材料密度之比为( ) A .1:4 B .1:30C .1:12D .1:360【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 木模的体积为111.8kg=m V ρρ=木木由题意知,一个工件的质量为648kg=21.6kg 30m =工件的体积为2221.6kg=mV ρρ=工由题意可知,工件的体积和木模的体积相同,则121.8kg21.6kg=ρρ则密度之比12 1.8kg 1==21.6kg 12ρρ 故选C 。
12.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有高度、质量均相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )A .p 甲>p 乙B .p 甲<p 乙C .p 甲=p 乙D .条件不足,无法判断【答案】B 【解析】 【分析】先根据质量和体积的关系,利用密度公式比较两种液体的密度大小,然后根据p gh ρ=分析液体对容器底部压强的大小关系。
【详解】因为液体的质量相同,并且V 甲>V 乙,则由mVρ=可知,ρ甲<ρ乙;又因为高度相同,则根据公式p gh ρ=可知,p 甲<p 乙。
故选B 。
13.甲、乙两个完全相同的烧杯中装满密度分别为ρ1、ρ2不相混合的两种液体(ρ1≠ρ2)。
甲杯中两种液体的体积相等,乙杯中两种液体的质量相等,比较甲、乙两杯中的液体总质量得( ) A .m 甲<m 乙 B .m 甲>m 乙 C .m 甲=m 乙 D .缺条件,无法判断【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据题意可知,甲杯中密度大的液体占总体积的一半,而乙杯中两液体质量相等,则密度大的液体其体积小,小于总体积的一半,即甲杯中密度大的液体多一些,故甲杯里液体总质量较大。
故ACD 都不正确,B 正确。
故选B 。
【点睛】两种液体等质量放入时,密度较大的液体体积要比等体积放入时的体积小,根据这个特点也能很快的确定答案。
14.一个由甲、乙两种金属做成的零件,其体积为61 .3cm 3。
若用与零件质量相同的纯金属甲和纯金属乙做此零件,其体积分别为96.5cm 2和52.5cm 3。
则原零件中金属甲的质量和金属乙的质量之比为( ) A .l:2 B .1:3 C .1:4 D .1:5 【答案】C 【解析】 【详解】设零件的质量为m ,由题可知,纯甲金属和纯乙金属的质量相等,则两纯金属的质量也为m ,已知纯甲金属和纯乙金属的体积分别为96.5cm 3和52.5cm 3,所以甲的密度:396.5cmmρ=甲 乙的密度:352.5cm m ρ=乙已知零件的体积为V =61.3cm 3,设零件中含甲金属的体积为V 甲,则零件中乙金属的体积:361.3cm V V V V =-=-乙甲甲①零件的质量:m V V ρρ=+甲甲乙乙即:3396.5cm 52.5cm m V m mV =+甲乙② ②式两端同时除以m ,并把①式代入可得:33361.3cm 196.5cm 52.5cmV V -=+甲甲()解得:319.3cm V =甲,则:33361.3cm 19.3cm 42cm V V V =-=-=乙甲零件中甲金属的质量:3319.3cm 96.5cm V m m ρ==⨯甲甲甲零件中乙金属的质量:3342cm 52.5cmm m V ρ==⨯乙乙乙 所以零件中甲乙两金属的质量之比:333319.3cm 196.5cm 442cm52.5cm m m m m ⨯==⨯甲乙故选C 。