一、初中物理质量和密度问题1.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∶1 B.4∶3 C.1∶2 D.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1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为8g/cm3;当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为1g/cm3,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。
2.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。
3.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。
4.有一体积为320cm 的均匀固体用天平测得它的质量为160g ,下列说法正确的是( )A .用天平测它的质量时,砝码应放在天平左盘B .此固体的密度为38g/cmC .把此固体带到月球上,质量会变小D .把此固体截去一半剩余部分密度为33410kg/m ⨯ 【答案】B 【解析】 【详解】A .用天平测量质量时,物体应放在天平的左盘,砝码应放在右盘,故A 错误;B .此固体的密度33160g =8g/cm 20cmm V ρ== 故B 正确;C .物体的质量与物体的形状、状态、空间位置无关,把此固体带到月球上,质量会不变,故C 错误;D .物质的密度与物体质量的多少无关,把此固体截去一半,剩余部分密度不变,故D 错误。
故选B 。
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 。
7.一个铜块温度从20℃升高到200℃时,下列说法正确的是( ) A .质量不发生变化 B .体积不发生变化 C .体积变小了 D .密度不发生变化【答案】A 【解析】 【详解】A .物体的质量与物体的温度、状态、形状、所处的空间位置变化无关,所以铜块的温度升高,它的质量不会发生变化,A 正确;B .根据热胀冷缩的规律,铜块温度升高,它的体积会变大,B 错误;C .由上述可知,它的体积会变大,C 错误;D .根据密度公式mVρ=,质量不变,它的体积变大,那么它的密度变小,D 错误。
8.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 .9.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 。
10.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 。
11.已知铝的密度小于铜的密度,分别用铝和铜做一个实心球,下面情况不可能的是 A .铝球的体积和质量都比铜球的小 B .铝球的体积和质量都比铜球的大C .铝球的体积大于铜球的体积,但铝球比铜球轻D .铝球的体积小于铜球的体积,但铝球比铜球重 【答案】D 【解析】 【详解】A .当铝球的体积小于铜球的体积时,根据=m V ρ和G mg =可知,铝球的质量小于铜球的质量,故A 正确,不符合题意;B .当铝球的体积远大于铜球的体积时,根据=m V ρ和=G mg 可知,实心铝球的质量可能大于铜球的质量,故B 正确,不符合题意;C .铝球的体积大于铜球的体积时,因铝的密度小于铜的密度,根据=m V ρ可知,铝球可能比铜球轻,故C 正确,不符合题意;D .铝球的体积小于铜球的体积时,根据=m V ρ可知,铜球的质量大于铝球的质量,故D 不正确,符合题意。
12.如图所示,在两个完全相同的容器中,分别盛有质量相等的水和酒精,其中 a 、b 两点距水面的深度相同,a 、c 两点距容器底部的距离相同,则下列说法中正确的是(已知ρρ>水酒精)( )A.在a、c两点水平面以上,水的质量比酒精大B.在a、b两点水平面以下,水的质量比酒精大C.若在两个容器中分别抽出相同高度的液体(没有抽完),则瓶中剩余部分水的质量比酒精多D.若在两个容器中分别抽出相同高度的液体(没有抽完),则瓶中剩余部分水的质量比酒精少【答案】D【解析】【分析】【详解】两个容器完全相同,容器内水和酒精的质量相等,甲中液体的体积小于乙中液体的体积,根据mVρ=可知,甲中液体为水,乙中液体为酒精。
A.因为a、c两点距容器底部的距离相同,两个容器完全相同,所以,a、c两点水平面以下水的体积等于酒精的体积,根据mVρ=可知,a、c两点水平面以下水的质量大于酒精的质量,又因为容器内所有水和酒精质量相等,所以,在a、c两点水平面以上,水的质量比酒精小,故A错误;B.因为a、b两点距水面的深度相同,两个容器完全相同,所以,a、b两点水平面以上水的体积等于酒精的体积,根据mVρ=可知,a、b两点水平面以下上水的质量大于酒精的质量,又因为容器内所有水和酒精质量相等,所以,在a、b两点水平面以下,水的质量比酒精小,故B错误;CD.若在两个容器中分别抽出相同高度的液体(没有抽完),则抽出液体的体积相等,根据mVρ=可知,抽出的水的质量大于酒精的质量,又因为容器内所有水和酒精质量相等,所以,瓶中剩余部分水的质量比酒精少。
故C错误,D正确。
故选D。
13.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/cm3B.0.85×103 g/cm3C.0.75×103kg/m3D.0.85×103 kg/m3【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。