一、初中物理质量和密度问题1.以下是一则新闻消息:“从国家发改委官方获悉,自2020年3月17日24时起,国内汽、柴油价格每吨分别降低1015元和975元.全国平均来看,92号汽油每升下调0.80元,0号柴油每升下调0.83元,……”据此估测0号柴油的密度约为(不考虑生产运输过程中密度的变化) ( ) A .0.75×103 g/cm 3 B .0.85×103 g/cm 3 C .0.75×103kg/m 3 D .0.85×103 kg/m 3【答案】D 【解析】 【分析】先根据数据得到下调1元对应的质量1m ,再根据数据求解升高1元对应的体积1V ,最后得到密度。
【详解】由0号柴油每吨降低975元,可算出降低1元对应的质量1m ,则11000kg1.03kg 975m =≈ 也就是1.03kg 的0号柴油下调价格是1元,由0号柴油每升降低0.83元,可算出下调1元对应的体积1V ,则3311L1.20L 1.2010m 0.83V -=≈=⨯ 也就是331.2010m -⨯的0号柴油下调价格是1元。
所以,0号柴油的密度33331.03kg 10kg m 1.2010mm V ρ-==≈0.85⨯⨯ 故选D 。
【点睛】本题关键是根据提供的数据得到油价下调一元对应的质量和体积,然后根据密度公式求解密度。
2.以下是陈老师测定酒精密度的部分实验步骤: ①用天平测出空矿泉水瓶的质量为m ;②在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量为m 1;③将水倒出,在矿泉水瓶中装满酒精,用天平测出总质量m 2; ④用量筒测出矿泉水瓶中酒精的体积为V ; ⑤计算酒精的密度;这些步骤中可以省去的是( ) A .①或③B .①或②或④C .①或③或④D .前三个答案都错了【答案】B 【解析】 【分析】测定酒精密度的实验依据的原理是mVρ=,因此关键看所提供的步骤能否顺利测出酒精的质量与体积,只要能达这一实验目的就是可取的.分析时注意有些步骤是从不同的角度来达成同一目的,这样的步骤可以有所取舍。
【详解】仔细分析所提供的实验步骤可以看出,通过步骤①③可得出酒精的质量为m 2-m ,再利用④可得出酒精的体积V ,最后代入密度公式可得mVρ=,因此,步骤②可以省去;从另一角度分析,利用步骤①②可得出水的质量,已知水的密度可得出水的体积,水的体积就是瓶子的容积,也就是步骤③中所装的酒精的体积,再根据步骤①③可得出酒精的质量为m 2-m ,最后代入密度公式可得21m mm mρρ-=-水,因此步骤④可以省去;再换个角度分析,②在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量为m 1;则可以列出等式1m V m ρ+=瓶水瓶③将水倒出,在矿泉水瓶中装满酒精,用天平测出总质量m 2;则可以列出等式2m V m ρ+=瓶瓶酒精二式联立可分别求得m 瓶和V 瓶,因此步骤①也可以省去。
综上所述,这些步骤中可以省去的是①或②或④,故B 正确。
故选B 。
【点睛】通过本题,我们要明确在设计实验步骤时,要追求最优化设计,尽量使步骤既简化,同时又有利于准确测量.本题中用不同的方法所得出的结果是不一样的,既可以用等效替代法,也可以用直接测量法,值得我们关注。
3.已知,铜的密度大于铁的密度,空心铁球和空心的铜球质量、体积都相等,分别给它们装满水后,再比较它们的质量 A .铁球的质量大 B .铜球的质量大C .一样大D .无法比较【答案】B 【解析】 【详解】质量相等的铜球和铁球,铜的密度大于铁的密度,根据ρ=mV得V =m ρ可知,则铜的体积小于铁的体积。
但两球的总体积相等,则说明铜球内部空心体积大于铁球内部的空心体积,将两球的空心部分装满水,则铜球装的水多,所以最终铜球的质量大。
故选B 。
4.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。
5.“全碳气凝胶”是我国科学家研制的迄今为止密度最小的材料,密度只有3kg/m 3.某型号汽车发动机采用质量为120kg 、密度为6×103kg/m 3的高强度合金材料制造,若采用“全碳气凝胶”制造,需要“全碳气凝胶”的质量为( ) A .6g B .60gC .600gD .6000g【答案】B 【解析】 【分析】已知合金的质量和密度,利用密度公式得到合金的体积,气凝胶的体积等于合金的体积,利用公式m=ρV 得到气凝胶的质量。
【详解】 合金的体积333120kg==0.02m 610kg mm V ρ=⨯合金合金合金气凝胶的体积V 气凝胶=V 合金=0.02m 3气凝胶的质量m =ρ气凝胶V 气凝胶=3kg/m 3×0.02m 3=0.06kg=60g故B 正确。
故选B 。
【点睛】本题考查密度公式的应用,解决本题的关键知道合金的体积与气凝胶的体积相等。
6.小明测量某种液体密度ρ液的主要实验步骤:①用弹簧测力计测出空烧杯的重为G 1;②将该烧杯加满水后,用弹簧测力计测出烧杯和水的总重为G 2;③将该烧杯加满被测液体后,用弹簧测力计测出烧杯和液体的总重为G 3。
已知水的密度为ρ水,则下列液体密度ρ液的表达式正确的是 A .23G G ρρ=液水B .32G G ρρ=液水C .2131G G G G ρρ-=-液水D .3121G G G G ρρ-=-液水【答案】D 【解析】 【分析】利用题目中所给方法测液体密度,遇到的关键困难是要解决如何测液体的体积,这里是借助了水来进行等效替代,因此按照这一思路结合密度的公式可完成本实验。
【详解】 由mVρ=可知,水的体积: 21m G G G V g g ρρρ-===水水水水水, 则待测液体的密度:31312121m G G G G G G G V gV G G g g ρρρ--====--液液液水液水,故选D 。
7.下列客观估计符合生活实际的一项是( ) A .人的正常体温大约 39℃ B .一只普通鸡蛋的质量 5kg C .教室的课桌的高度约 8dm D .一瓶矿泉水瓶的容积约 500L【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .人体的正常体温是37℃左右,故A 不符合题意;B .一只普通鸡蛋的质量约为50g ,故B 不符合题意;C .普通中学生的身高约1.6m ,教室的课桌的高度约为中学生身高的一半, 0.8m=8dm ,故C 符合题意;D .一瓶矿泉水瓶的容积约500mL ,故D 不符合题意。
8.某实验小组分别用天平和量筒测出了两种物质的质量和体积,并描绘出V―m 图像如图所示,则下列判断正确的是()A.ρ甲>ρ乙B.ρ甲=ρ乙C.若V甲=V乙,则m甲<m乙D.若m甲=m乙,则V甲<V乙【答案】C【解析】【分析】【详解】AB.由图象可知,两物质体积V相同时,m甲<m乙,由密度公式ρ=mV可知:ρ甲<ρ乙,故AB错误;C.由图象可知,V甲=V乙时,m甲<m乙,故C正确;D.由图象可知,m甲=m乙时,V甲>V乙,故D错误;9.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=500cm3;ρ=1g/cm3;m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg.故答案选B.10.如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为()A .8∶1B .4∶3C .1∶2D .4∶1【答案】D 【解析】 【分析】根据图像求出甲、乙两物质的密度之比,两正方体A 、B 的质量相同,根据得出A 、B 的体积之比,从而得出边长之比;知道A 、B 的密度关系、边长的大小关系,正方体对地面的压强,据此求压强大小关系。
【详解】由图可知,当甲的体积为1cm 3时,质量为8g ,所以甲的密度为8g/cm 3;当乙的体积为4cm 3时,质量为4g ,所以乙的密度为1g/cm 3,则有根据可得,质量相等的甲、乙的体积比则甲、乙两个正方体的棱长比根据柱体压强公式可知,两正方体A. B 对水平地面的压强之比故选D 。
11.一容器装满水后,容器和水的总质量为m 1,若在容器内放一质量为m 的小金属块A 后再加满水,总质量为m 2;若在容器内放一质量为m 的小金属块A 和一质量也为m 的小金属块B 后再加满水,总质量为m 3,则金属块A 和金属块B 的说法正确的是( )A .金属块A 的密度为12水m m m mρ++ B .金属块A 的密度为21水m m m mρ-+C .金属块A 和金属块B 的密度之比为(m 3-m 2+m ):(m 2-m 1+m )D .金属块A 和金属块B 的密度之比(m 2+m -m 3):(m 1+m -m 2) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB .假设A 密度ρA ,体积V A ;B 的密度ρB ,体积V B ,容器体积V 容,容器的质量为m容,则有ρA V A =m ,ρB V B =m装满水后容器和水总质量为m 1,则m 容+ρ水V 容=m 1对于放进A 的情况m 容+m +ρ水(V 容-V A )=m 2 m 容+m +ρ水V 容-ρ水V A =m 2 ρ水V A =m +m 1-m 2① V A =12m m m ρ+-水金属块A 的密度为ρA =12A 12==m m mm m m V m m m ρρ+-+-水水故AB 错误;CD .对于放进AB 的情况ρ水(V A +V B )=2m +m 1-m 3②由①②可得A 12B 23=V m m m V m m m +-+- 23A AB B A 12B===mm m m V V m V m m m V ρρ+-+- 故D 正确,C 错误。
故选D 。
12.有两种密度不同的液体,取等质量或等体积混合后密度分别为ρA 和ρB ,则下列说法正确的是 A .ρA 大于ρB B .ρA 小于ρBC .ρA 等于ρBD .ρA 和ρB 大小无法判断【答案】B【详解】设两种密度不同液体的密度分别为ρ1、ρ2,第一种情况:取等质量m 的液体混合时,混合液体的质量为m A =2m ,由mVρ=可得,两种液体的体积分别为:11mV ρ=,22mV ρ=,则混合液体的体积为:A 1212mmV V V ρρ=+=+,所以混合液体的密度为:A 12A 21A121212222 m m mm m m m V ρρρρρρρρρρρ====+++; 第二种情况:取等体积V 的液体混合时,混合液体的体积为V B =2V ,则两种液体的质量分别为:1122m V m V ρρ==,,则混合液体的质量为:B 1212m m m V V ρρ=+=+,所以混合液体的密度为:B 1212B B 22m V V V V ρρρρρ++===; 因为()()()()221212121212B A 121212420222ρρρρρρρρρρρρρρρρρρ+--+-=-==+++>, 所以,B A ρρ>。