【例题精选】:
1、托盘天平的调节和使用
例1:对放在水平桌面上的托盘天平进行调节时,发现指针指在分度盘的左侧,这时应将横梁上的平衡螺母向 调节(填:“左”或“右”)。用调节后的天平测某物体的质量,所用砝码和游码的位置如图3所示,那么该物体的质量是 克。
分析与解:调节天平时,指针指在分度盘的左侧,说明左盘低,应将横梁上的平衡螺母向右移动。被测物体的质量为112.2克。
说明:读游码对应的刻度值时,也应先认清标尺的量程及最小刻度值。根据游码左侧对应的刻度线读数。图3中,标尺的量程是5克,每一大格表示1克,最小刻度值为0.2克。游码对应的刻度值为2.4克。所以物体的总质量为112.2克。
2、正确理解密度是物质的一种特性
特性是指物质本身具有且能与其它物质相互区别的一种性质。密度是物质的一种力学特性。它表示在体积相同的情况下,不同物质的质量不同;或者说在质量相同的情况下,不同物质体积不同的一种性质,通常情况下每种物质都有一定的密度,不同的物质密度一般是不同的。当温度、状态等不同时,同种物质的密可能不同,如一定质量的水结成冰,它的质量不变,但体积变大、密度变小。
例2:体积是20厘米3,质量是178克的铜,它的密度是多少千克/米3?若去掉一半,剩下一半铜的密度多大?
分析:利用公式可以算出铜的密度,可用克/厘米3作密度单位进行计算,再利用1克/厘米3=103千克/米3,换算得出结果。
解:
铜的密度是
因为密度是物质的特性,去掉一半的铜,密度值不变。
所以密度仍为。
说明:去掉一半铜的体积是10厘米3,而它的质量也仅为原来的二分之一,为克,利用密度公式计算,也可得出剩余一半铜的密度仍为,由此看出物质的密度跟它的体积大小、质量的多少无关。密度公式是定义密度、计算密度大小的公式,但它不能决定某种物质密度的大小。所以说,某种物质的密度既不跟它的质量成正比,也不跟它的体积成反比。在学习密度公式时,要明确它的物理意义,这一点十分重要。
3、会用比例关系解密度问题
密度知识中有三个比例关系:
(1)同一种物质,密度相同,体积大的质量也大,物质的质量跟它的体积成正比。即:
当一定时,。
(2)不同的物质,密度不同,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物质的质量跟它的密度成正比。即:
当V一定时,
(3)不同的物质,密度不同,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小。物体的体积跟它的密度成反比,即:
当m一定时,
例3:一个瓶子装满水时,水的质量是1千克,这个瓶子最多能装下多少酒精?(千克/米3)
分析与解:题中隐含的已知条件是,瓶的容积一定,则水的体积和酒精的体积相等。分步解法如下:
解法一:
可采用比例法求解:
解法二:
说明:(1)解题要认真审题,注意挖掘题目中隐含的已知条件。对于这道题来说,明确水的体积与酒精的体积相等这一隐含条件是解题的关键。
(2)在运用公式解题时,要注意各物理量之间的对应关系,即在运用密度公式或其变形公式、解题时,m、V、的量值必须是同一物体,在同一物理状态时的量值。如果在一道题里出现两个或两个以上不同物体,在运用公式解题时,应在各物理量的字母的右下方添加角标以区别。
(3)运用比例法求解,必须具备成比例的条件。解题时,要先写出成比例的条件,再写出比例关系式。
4、运用密度公式解决有关问题
例4:甲、乙两物体的质量之比为3∶1,它们的密度之比为1∶3,则甲、乙两物体的体积之比为 。
分析与解:这是利用密度公式求比值的问题。其解题步骤是:①把未知量写在等号的左边;②将未知量的表达式写在等号右边;③化简;④代入数据,运算,得出结果。
具体解法如下:
例5:体积是30厘米3的铁球,质量是79克,这个铁球是空心的还是实心的,如果是空心的,空心部分的体积多大?
分析:判断这个球是空心的还是实心的,可以从密度、质量或体积三个方面去考虑。
解法一:密度比较法。根据密度公式求出此球的密度,再跟铁的密度相比较。
铁球是空心的
解法二:质量比较法。假设这个铁球是实心的,利用密度公式求出实心铁球的质量,再跟这个球的实际质量相比较。
237克>79克
铁球是空心的
解法三:体积比较法。根据题目给出的铁球的质量,利用密度公式计算出实心铁球应具有的体积,再跟实际铁球的体积相比较。
∴铁球是空心的
空心部分体积:
答:这个球是空心的。空心部分的体积是20厘米3。
例6:一个空瓶质量是200克,装满水称,瓶和水的总质量是700克。将瓶里的水倒出,先在空瓶内装入一些金属的颗粒,称出瓶和金属的总质量是为878克,然后将瓶内装满水,称出瓶水和金属粒总质量是1318克。求瓶内金属的密度多大?
分析:本题可运用分析法从所求量入手,逐步推导,运用密度公式,直至推到已知条件满足求解为止。
设:瓶的质量为,装满水时水的质量为,水的体积,水和瓶总质量+。金属粒的质量为。装入金属粒且装入金属粒后,再装满水时水的质量,对应的体积为。-则为金属粒占有的体积。
分析法推导思路:
而瓶的质量、瓶与水的总质量、瓶与金属的总质量,以及瓶、金属加入水后的总质量、水的密度均已知。此题即可解。
已知: 200克 700克
878克 1318克
求:
解:利用分步求解:
878克-200克=678克
700克-200克=500克
瓶的容积与装满水时水的体积相等,即。
1318克-878克=440克
瓶内装金属粒后所剩余的空间
440厘米3
550厘米3-440厘米3=60厘米3
答:这种金属的密度为或11.3×103千克/米3。
说明:测物质的密度一般需用天平测出物体的质量,量筒测出其体积,利用求出物质的密度。而本题中需天平、水和一个瓶子就可以测出固体的密度。天平可以直接测出质量。这里利用密度公式,间接求出固体的体积,再计算出密度。
【综合练习】:
一、填空题:
1、在物理学中,我们把 叫做质量。在国际单位制中,质量的单位是 。常用的还有 、 、 。
2、请给下列各量写上恰当的单位。
(1)成人身体的质量是50~70 。
(2)鲸的质量可达1.2×102 。
(3)一只鸡的质量大约是1~2 。
(4)一枚大头针的质量大约是5×10-2 。
3、在调节托盘天平时,游码置于零刻线处时,指针仍偏右,此时应将天平右端的螺母向 边调。
4、有一个实心金属球的质量是2.825千克,体积是250厘米3,这个金属球的密度是 ,若把这个金属球分成体积相等的两个半球的密度是 。
5、用同种材料制成的两个实心物体,若两物体的质量之比是4∶3。那么这两个物体的体积之比是 ,两物体的密度之比是 。
6、某种物质的 的质量叫做这种物质的密度,计算密度的公式是 ,密度的单位是 或 ,根据密度的物理意义可知,与m、V 。
7、有一装满油的玻璃瓶总质量为1.46千克,已知瓶的容积为1.2分米3,空瓶的质量是0.5千克,这种油的密度为 。
8、一个正方体铅块,它的质量是90.4克,则此铅块的边长为 厘米。()
二、选择题:
1、托盘天平的横梁上都有标尺和游码,移动游码的作用是
A.调节横梁平衡
B.代替指针指示的位置
C.相当于向左盘上加小砝码
D.相当于向右盘加上小砝码
2、下列物体接近5×10-5千克的是
A.一枚大头针 B.一只鸡蛋
C.一本物理书 D.一块橡皮
3、已知铁的密度是7.9克/厘米3,铜的密度为8.9×103克/厘米3,那么790克的铁块和0克的铜块相比较:
A.铜块的体积大 B.铁块的体积大
C.铜块和铁块的体积一样大 D.条件不足,无法比较
4、甲、乙两个物体的质量之比是2∶3,体积之比是4∶5,则甲乙两种物质的密度之比为
A.6∶5 B.5∶6 C.5∶3 D.8∶15
5、平放在水平地面上的一块砖,切去一半,则剩下的半块砖:
A.质量减少一半,密度减少一半
B.质量减少一半,密度不变
C.体积减少一半,密度减少一半
D.以上的说法均不正确
6、一只能装2千克酒精的瓶子(),如果用来装水,则瓶内水的质量为
A.小于2千克 B.大于2千克
C.等于2千克 D.无法判断
7、一个空瓶装满水后质量为32克,装满酒精后质量为28克,则空瓶的质量和容积分别为
A.14克,14厘米3 B.12克,20厘米3
C.28克,28厘米3 D.24克,40厘米3
三、实验题:
1、下面是调节天平和使用天平的步骤,请把正确的排列顺序写在横线上 。
A.把物体放在左盘,砝码放在右盘并移动游码使天平平衡。
B.调节天平横梁右端的平衡螺母,使指针指在刻度盘的中线处。
C.盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值,算出被测物体的质量。
D.把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻线处。
E.整理器材,把物体放回原处。
2、测一块形状不规则的矿石标本的密度。
A.所需要的器材有: 和 , 或 , , , , 。
B.实验步骤是:(1)测出矿石标本的 用 。(2)测矿石标本的 ,用 或 测量。测量时水面是凹形的,读数时视线要与 相平。
C.若实验中测得标本的质量是130克,体积是50厘米3,根据公式 求得此矿石标本的密度为 。
四、计算题:
1、一块花岗岩纪念碑,经测量可知,高4米,宽80厘米,厚50厘米,计算它的质量是多少?()
2、有一个铁球的质量是316克,体积是60厘米3,问铁球是实心的,还是空心的?如果是空心的,那么中空部分的体积是多大?
五、填空题:
1、某同学使用天平称量前,调节托盘天平横梁平衡时,出现图4所示情况,他应 调节;如果在称量过程中出现图中所示情况,他应 。
2、有甲、乙两个铁球,甲球是空心的,质量为7.8千克,体积为1分米3;乙球是空心球,乙球的质量是甲球的4倍,体积为甲球的4.5倍,则乙球空心部分的体积是 分米3。()
六、选择题:
1、用托盘天平称量物体的质量时,将被称物体和砝码放错了位置,若天平平衡时,左盘放有100克和20克的砝码各1个,游码所对的刻度值是4克,则物体的质量为
A.124克 B.122克 C.118克 D.116克
2、一个恰能装1千克水的瓶子,它一定能装下1千克的
A.汽油 B.煤油 C.水银 D.酒精
3、根据密度公式可知
A.同一种物质,密度跟质量成正比
B.同一种物质,密度跟体积成反比
C.同一种物质,质量跟体积成正比
D.不同物质,体积跟密度成反比
4、一块冰全部化成水后,体积比原来:
A.增大 B.减小 C.增大 D.减小
七、计算题:
1、一空心铝球的体积为30厘米3,质量是54克,如将空心部分注满铁,需要多少千克铁?()
2、一个小瓶装满水,总质量为88克,若在瓶中先装10克砂粒,再装满水,总质量为94克,求砂粒的密度。
【答案】:
一、填空题:
1、物体所含物质的多少,千克,吨,克,毫克。
2、(1)千克;(2)吨;(3)千克;(4)克
3、左
4、11.3千克/米3,11.3千克/米3
5、4∶3,1∶1
6、单位体积,,克/厘米3,千克/米3,无关
7、0.8×103千克/米3
8、2
二、选择题:
1、D 2、A 3、C 4、B 5、B
6、B 7、B
三、实验题:
1、D、B、A、C、E
2、A.天平;砝码;量筒;量杯;矿石标本;烧杯;水;细线
B.质量;天平;体积;量筒;量杯;凹面底部
C.;2.6克/厘米3
四、计算题:
1、4160千克
2、空心的;20厘米3
五、填空题:
1、将平衡螺母向左;减少砝码或将游码向左移动
2、0.5
六、选择题:
1、D
解:用天平称物体的质量时,正确的方法是:将被测物体放在天平的左盘上,砝码放在天平的右盘上,其测量结果是右盘中的砝码加上游码的示数为物体的总质量,但因物码的位置放错了,所以物体的真实质量应是:m=100克+20克-4克=116克,故选D。
2、C 3、C 4、B
七、计算题:
1、0.079千克
2、解:∵当先装砂粒时,再装满水总质量为94克,当先装满水是88克,说明由于装砂粒,溢出水的质量为:
=88克+10克-94克=4克
∴砂粒的体积即为溢出水的体积
∴
∴砂粒的密度为:
评析:这种方法测密度叫溢水法,用这种方法也可以测固体的密度。
第七章综合练习题(一)
一、下列各小题均有四个选择,其中只有一个符合题意。
1、物体质量的大小决定于
A.物体的形状 B.物体的体积
C.物体所含物质的多少 D.物体所在的位置
2、下列各种说法中,正确的是
A.对于同一种物体,体积大的质量大
B.对于同一种物质,体积小的密度大
C.对于不同的物质,密度大的质量大
D.对于不同的物质,体积小的密度大
3、一只瓶子最多能装下0.5千克的水,用它一定能装下质量为0.5千克的
A.酒精 B.水银 C.汽油 D.煤油
4、有甲、乙两金属块,甲的密度是乙的2/5,乙的质量是甲的2倍,则甲的体积是乙的体积的
A.0.2倍 B.0.8倍 C.5倍 D.1.25倍
5、一空瓶质量是24克,装满水后总质量是克,若装满酒精(千克/米3)后总质量应为
A.50克 B.56克 C.58克 D.60克
6、在三只完全相同的杯中,分别装有相同体积的水,现将质量相等的铜、铁、铝块放进水里,水均未溢出,杯中水面最高的是放哪个金属块的杯子
A.放铜块的 B.放铁块的 C.放铝块的 D.三者一样
7、物体A的体积是物体B的体积的3倍,把两个物体分别放在天平左右两盘里,天平平衡,物体A的密度为,物体B的密度为,则
A. B.
C. D.
8、一只钢瓶内储有压缩气体,气体的密度为,若从瓶中放出一半质量的气体,则瓶内剩余气体的密度将
A.变为2 B.变为/2
C.仍然为 D.无法确定
9、一定质量的水,全部结成冰,体积比原来
A.减小1/10 B.减小1/9
C.增大1/10 D.增大1/9
10、分别用铝、铁、铜制成三个体积、质量相等的空心球,比较它们空心部分的体积,则
A.铝球最小 B.铁球最小 C.铜球最小 D.空心部分一样大
11、把一金属块放入盛满酒精的杯中时,从杯中溢出10克酒精,若将该金属块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是
A.15克 B.12.5克 C.10克 D.8克
12、有两个完全相同的瓶子,一个装满水后质量是320克,另一个装满密度是0.8×103千克/米3的酒精后质量是280克。则
A.瓶子的质量是40克 B.瓶子的质量是120克
C.水的体积是280厘米3 D.酒精的体积是280厘米3
二、下列各小题均有四个选项,其中至少有一个符合题意。
13、水银的密度是13.6×103千克/米3,它的意思是
A.1米3水银的质量是13.6×103千克
B.1米3水银的质量是13.6×103千克/米3
C.质量是13.6×103千克的水银的体积是1米3
D.体积是1米3,质量是13.6×103千克这种物质可能是水银
14、900厘米3的水全部凝固成冰(千克/米3)后,则
A.体积不变,仍是900厘米3
B.体积增加到1000厘米3
C.质量是900克
D.质量是1000克
15、体积和质量都相等的铁球、铜球和铅球,已知,则下列说法中正确的是
A.如果铁球是实心的,则铜球和铅球一定是空心的
B.如果铜球是实心的,则铁球和铅球一定是空心的
C.如果铅球是实心的,则铁球和铜球一定是空心的
D.三个球都可以做成空心的
三、填空题:
16、体积是2分米3的木块,质量是0.8千克,它的密度是 千克/米3;若将它截去2/3,剩下的1/3木块,其密度为 千克/米3。
17、一间教室长9米,宽6米,高4米,这间教室里空气的质量是 千克(千克/米3)。
18、要得到质量是100克的酒精,用量筒应当量出 毫升的酒精。
(0.8×103千克/米3)
19、质量为81千克的铝板长10米,宽3米,则铝板的平均厚度为 米。
(千克/米3)
20、甲、乙两个物体的质量相等,它们的体积之比为3∶2,则它们的密度之比为 。如果将甲物体截去3/8,乙物体截去5/9,甲、乙物体剩余部分的密度之比是 。
21、900厘米3的煤油跟 厘米3的硫酸的质量相等。
()
22、车间安装电路,要用截面积为25毫米2的钢导线8000米,应购买质量为 千克的铜导线()。
23、甲、乙两个质量相等的等高的实心圆柱体,甲的直径是乙的3倍,则甲的密度是乙的密度的 倍。
四、计算题:
24、质量是1千克的煤油需要几只容积是500厘米3的瓶子才能装下(0.8×103千克/米3)?
25、一根钢丝绳最多只能吊起质量为2×103千克的物体,用它能否吊起0.3米3的铁块(千克/米3)?
26、一只玻璃瓶的质量是100克,装满水时总质量为600克,装满另一种液体时,总质量为500克,这种液体的密度是多大?
27、体积是30厘米3的铜球的质量是克,将它的中空部分注满某种液体后,球的总质量是361克,求注入的液体的密度多大?
28、有一空瓶,装满水的质量是32克,装满酒精时质量是28克,求这只瓶的质量和容积各是多少(千克/米3)?
【答案】:
一、
1、C 2、A 3、B 4、D
5、B 6、C 7、A 8、B
9、D 提示:
10、A 11、B
12、B 提示:设瓶子的质量为m0,容积为V0。
则
克 (1)
克 (2)
(1)-(2)得:克
二、
13、ACD 14、BC 15、AD
三、
16、0.4×103;0.4×103 17、278.
18、125 19、0.001
20、2∶3;2∶3
21、400 提示:∵
∴
∴
22、1780
23、1/9 提示:
四、
24、解:
∴1千克煤油的体积
设需要n只瓶子装
则
∵n为整数
∴n=3只
答:需要3只瓶子才能装下。
25、解:
∴钢丝绳不能吊起这个铁块。
26、解:设瓶子的容积为V0
∴
答:(略)
27、解:
答:(略)
28、解法同12题。
答案:
即这只瓶的质量为12克,容积为20厘米3。
综合练习题(二)
一、下列各小题均有四个选择,其中只有一个符合题意。
1、比较两个物体质量的大小,下列说法中正确的是
A.体积大的物体质量一定大
B.密度大的物体质量一定大
C.密度大、体积大的物体质量一定大
D.体积小、密度大的物体质量一定大
2、甲、乙两种物质制成的物体质量之比为3∶1,体积之比为2∶3,则甲、乙两种物质的密度之比为
A.2∶9 B.9∶2 C.2∶1 D.3∶2
3、均匀木棒体积是0.5分米3,质量为0.3千克,把它等分为三段后,每一段的密度是
A.0.2千克/米3 B.0.2×103千克/米3
C. 0.6千克/米3 D.0.6×103千克/米3
4、一个只能装600克水的瓶子,若用来装煤油,则瓶内煤油的质量
A.小于600克 B.等于600克
C.大于600克 D.无法判断
5、体积是100厘米3的冰块完全熔化成水时,水的体积和质量分别是
A.100厘米3和100克 B.100厘米3和90克
C.90厘米3和100克 D.90厘米3和90克
6、将装满水的两个完全相同的杯子放在水平桌面上,现将质量相等的铜块和铝块分别放入两个杯内,水溢出的情况是
A.放铜块的杯子水溢出的多 B.放铝块的杯子水溢出的多
C.两个杯子水溢出的一样多 D.无法判断
7、根据密度公式可知
A.同一种物质,密度跟质量成正比
B.同一种物质,密度跟体积成反比
C.同一种物质,质量跟体积成正比
D.不同物质,体积跟密度成反比
8、一定质量的封闭气体,当它的体积被压缩后,它的密度将
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
9、将一块密度为、质量为m的金属块等分成三块,设每一小块的密度是,质量为,则以下说法正确的
A. B.
C. D.
10、下列说法中,正确的是
A.不论固体还是液体,只要它们的体积相等,它们的密度就一定相等。
B.密度的单位中千克/米3比克/厘米3要大。
C.飞机机身用铅合金而不用铁制成,是因为铝比铁轻。
D.密度是物质的一种特性,不同的物质密度一般是不同的。
11、将等质量的金属A和金属B制成合金,若已知金属A和金属B的密度分别为,则合金的密度是
A. B.
C. D.
12、300毫升甲液体的质量等于500毫升乙液体质量的一半,则甲、乙两种液体的密度之比是
A.6∶5 B.5∶3 C.3∶5 D.5∶6
二、填空题:
13、某金属板的质量为3.12×103千克,体积为0.4米3,则此金属的密度为 ,此金属板是由 制成的。若将此板挖去0.3米3,则剩余部分的密度将 。(填“变大”、“变小”、“不变”)
14、2米3的冰,化成水后,体积为 米3,体积减少了 米3。
15、甲、乙两物体,它们的体积之比为,将它们放在天平上,天平平衡,则两物体的质量之比 ,密度之比 。
16、一个钢球放在火上加热,其质量 ,密度 。(填“变大”、“变小”、“不变”)
17、用容量为50米3的油罐车去运1000吨煤油,需要 节油罐车。
(千克/米3)
18、把质量相同的水和水银同时注入一根粗细均匀的玻璃管中,在下面的是 ,玻璃管中水柱的高度与水银的高度之比是 。
三、实验题:
19、用天平测某种液体的密度,请将各实验步骤的正确序号填空在括号内。
( )用天平称出烧杯和液体的总质量,从中减去烧杯质量,求得液体质量。
( )用天平称出烧杯的质量。
( )调节天平平衡。
( )用量筒量出一定量的液体的体积,然后倒入杯中。
( )用公式计算出液体的密度。
20、测石块的密度,根据图1填写表1。
石块的质量(克) | 量筒中水的体积(厘米3) | 放入石块后量筒中水面所示体积(厘米3) | 石块的体积 (厘米3) | 石块的密度 (千克/米3) |
四、计算题:
21、一空心铝球质量为27克,在其中空部分注满酒精后总质量为43克,问此铝球的体积多大?()
22、有一件用铜、金两种金属做成的工艺品,质量是20千克,体积是1.8分米3,求这件工艺品中含金、铜各多少千克?
(,)
23、某工厂生产的酒精要求含水量不超过10%,采用抽测密度的方法检验产品的质量,则密度应在 千克/米3至 千克/米3范围内才为合格产品。
【答案】:
一、
1、C 2、B 3、D 4、A 5、D
6、B 7、C 8、B 9、C 10、D
11、C 提示:金属A的质量为m,体积为VA、密度为;
金属B的质量为m,体积为VB、密度为。
则合金的质量
合金的体积
∴合金的密度
12、D 提示:
∴
∴
二、
13、7.8×103千克/米3;铁;不变
14、1.8米3;0.2米3
15、1∶1;5∶2
16、不变;变小
17、25
18、水银;13.6∶1
提示:∵
三、
19、4,2,1,3,5
20、130;100;150;50;2.6×103
四、
21、解:
答:此铝球的体积为30厘米3。
22、解:合金的质量
合金的体积
根据可得,
代入数据可得方程组:
解方程组,可得
答:略
23、分析:酒精的含水量不超过10%的含义是指:水与纯酒精的混合物中含有的水的质量不超过总质量的10%。若含水酒精的总质量为m,则水的质量不能超过10%m,即0.1m,酒精的质量为0.9m。而求含水酒精的密度这一问题,可归纳为合金密度的一类问题。
解:纯酒精的密度是0.8×103千克/米3或0.8克/厘米3。
根据混合物的体积
得:
答:抽测的密度应在0.8×103千克/米3至0.816×103千克/米3范围内才为合格产品。