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《密度、质量和体积的计算》专题训练

2021-03-03 来源:伴沃教育
8A Uni--20--20学年第一学期工作计划9864 密度、质量和体积的计算

解涉及多个物理量的计算题,应设法利用图、表,理清物理量之间的关系,进而找到解题的公式和方法.密度计算题中常隐含的三个条件:质量不变,如水结冰问题;体积不变,如瓶子问题;密度不变,如样品问题.

判断物体是否空心,可以从质量、体积和密度三个方面进行比较.

类型1 多物质问题

1.一个空瓶子的质量是150 g,当装满水时,瓶和水的总质量是400 g;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是350 g.已知水的密度为1.0×103 kg/m3,则:

(1)这个瓶子的容积是多少?

(2)液体的密度是多少?

2.我国自行研制的拥有自主知识产权的“神龙一号”飞机,设计师为了减轻飞机的质量,将一些钢制零件改成铝制零件,使其质量减小了104 kg,则制造这些铝制零件所需铝的质量为多少?(ρ钢=7.9×103 kg/m3,ρ铝=2.7×103 kg/m3)

类型2 空心问题

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8A Uni--20--20学年第一学期工作计划9864 3.一个铝球的质量是81 g,体积是0.04 dm3,这个铁球是空心的还是实心的?如果是空心的,空心体积有多少。如果在空心部分注满水银,则总质量是多少(已知ρ铝=2.7×103 kg/m3,ρ水银=13.6×10 3 kg/m3)

4.现有一个质量为54 g、体积为50 cm3的空心铝球.若在空心铝球内注满某种液体后总质量为78 g,已知ρ铝=2.7×103 kg/m3.求:

(1)所注入的液体的质量;

(2)所注入液体的密度.

类型3 物质含量问题

5.小明是“保护母亲河青年志愿者”,他想测出黄河中水的含沙量(即1 m3的河水中所含泥沙的质量).他采集了40 dm3的水样,称得其总质量为40.56 kg.已知泥沙的密度为2.4×103 kg/m3.则小明测得的黄河水的含沙量是多少?

6.小明的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品,商店的售货员告诉她:这件工艺品是由质量相等的金、铜两种金属混合制成的,含金量为50%.小明的妈妈对商店售货员的话表示怀疑,让小明进行验证.小明通过实验测出工艺品的质量为1 200 g,体积为104 cm3,并从课本中查出了金、铜的密度分别是19.3 g/cm3和8.9 g/cm3.

(1)请根据小明的实验结果计算工艺品的密度;

(2)请根据售货员的说法,计算出工艺品的密度.并说明售货员的话是否可信;

(3)请计算这件工艺品的实际含金量.

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8A Uni--20--20学年第一学期工作计划9864 类型4 综合提升

7.(安顺中考)小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒.他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量过程及结果如图甲所示.

(1)他实验中测得的质量m3如图乙中砝码和游码所示,其结果多少?

(2)请写出小刚同学做实验的实验步骤;

(3)请根据小刚测量的数据,帮他计算出酱油的密度.(写出计算过程)

8.用量杯盛某种液体,测得液体的量杯的总质量m和体积V的关系如图所示,则:

(1)量杯的质量是多少?

(2)这种液体的密度是多少?

9.有一个空玻璃瓶质量为0.1 kg,当瓶装满水后,瓶和水的总质量为0.4 kg,若先在瓶内装一些金

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8A Uni--20--20学年第一学期工作计划9864 属颗粒,使瓶和金属颗粒的总质量为0.8 kg,然后在瓶内再装水至瓶满,瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9 kg.求:

(1)玻璃瓶的容积;

(2)金属颗粒的质量;

(3)金属颗粒的密度.

参考答案

1.(1)1.0×103 kg/m3=1.0 g/cm3,瓶中水的质量m水=400 g-150 g=250 g,瓶子的容积V=m水/ρ水=250 g/(1.0 g/cm

3)=250 cm3;(2)瓶中液体的质量3)=0.8 g/cm3.

m液=350 g-150 g=200 g,液体的密度ρ液=m液/V=200 g/(250 cm

2.由题知m钢-m铝=104 kg,即ρ钢V-ρ铝V=104 kg,代入物理量得7.9×103 kg/m3×V-2.7×103 kg/m3×V=104 kg,解得V=2.0×10-2 m3,故制造这些零件所需铝的质量mkg/m3×2.0×10-2 m3=54 kg.

铝=ρ铝

V=2.7×103

3.0.04 dm3=0.000 04 m3 m=ρV=0.000 04 m3 × 2.7×103 kg/m3=0.108 kg=108 g>81 g , 所以是空心的;V=m/ρ=81 g/(2.7 g/cm3)=30 cm3=0.03 dm3,空心体积:V空=0.04 dm3-0.03 dm3=0.01 dm3=0.000 01 m3;注水银的质量:m=ρV=0.000 01 m3×13.6×103 kg/m3=0.136 kg=136 g;总质量:m总=81 g+136 g=217 g.

4.(1)空心铝球中注入液体的质量m液=m总-m铝=78 g-54 g=24 g;(2)ρ铝=2.7×103 kg/m3=2.7 g/cm3,所以空心铝球中铝的体积V铝=m铝/ρ铝=54 g/(2.7 g/cm3)=20 cm3;空心铝球中注入液体的体积V液=V总-V铝=50 cm3-20 cm3=30 cm3;空心铝球中注入液体的密度ρ液=m液/V液=24 g/30 cm3=0.8 g/cm3.

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8A Uni--20--20学年第一学期工作计划9864 5.由题知:m沙+m水=40.56 kg…①m沙/(2.4×103 kg/m3)+m水/(1.0×103 kg/m3)=40 dm3…②联立①、②成方程组,解得m沙=0.96 kg,则含沙量为0.96 kg/40×10-3 m3=24 kg/m3.

6.(1)工艺品的密度:ρ==

mV1 200 g

104 cm3

=11.54 g/cm3;(2)设标准工艺品中含金、铜的质量均为m0若

2m0

2ρ金ρ铜

2×19.3 g/cm3×8.9 g/cm319.3 g/cm3+8.9 g/cm3

按售货员的说法,则工艺品的密度为:ρ′=

m0m0ρ金ρ铜

+=

ρ金+ρ铜

==12.18

g/cm3,所以售货员的话不可信;(3)设工艺品中实际含金质量为m1,由ρ=可得,V=

mVm1m-m1ρ金

+ρ铜

将m=1 200 g,V=104 cm3,ρ金=19.3 g/cm3,ρ铜=8.9 g/cm3代入上式得m1=509.2 g.所以这件工艺品的实际含金量为

m1509.2 g

==42.4%. m1 200 g

7.(1)由图可知,酱油和评的质量:m3=45g+2.4g=47.4g;

(2)实验步骤:①用天平测出空瓶子的质量记为m1;②在瓶中装满水后,测出水和瓶子的总质量记为m2;③将水倒出,在瓶子中装满酱油,测出瓶子和酱油的总质量,记为m3,④利用密度公式和所测质量求出酱油的密度.

(3)v=(m2-m1) /ρ水,ρ=(m3−m1)/v=(m3−m1)ρ水

/m2−m1=(47.4g−14g)×1.0×103kg/m3/44g−14g=1.1×103kg/m3.

8.(1)分析图像,由点(0 cm3,10 g)可得:当液体的体积为0 cm3,对应的质量为10 g,所以量杯的质量为10 g,即m杯=10 g;(2)由点(20 cm3,40 g)可知,当液体的体积为20 cm3时,液体和量杯的总质量为40 g,所以液体的质量为m液=m-m杯=40 g-10 g=30 g,所以液体的密度为:ρ液==1.5 g/cm3.

m液V液

30 g20 cm3

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8A Uni--20--20学年第一学期工作计划9864 9.(1)水的质量m1=m瓶和水-m瓶=0.4 kg-0.1 kg=0.3 kg,玻璃瓶的容积等于水的体积V瓶=V1水

m1

-4 m3;(2)金属颗粒的质量m=m==3×10金瓶和金-m瓶=0.8 kg-0.1 kg=0.7 kg;3ρ1 000 kg/m

0.3 kg

(3)装金属颗粒时,瓶子内水的质量m水=m总-m瓶和金=0.9 kg-0.8 kg=0.1 kg,水的体积V2水=0.1 kg

m水ρ=

3

=1×10-4 m3;金属颗粒的体积V金=V瓶-V2水=3×10-4 m3-1×10-4 m3=2×10-4 m3;

1 000 kg/m金属颗粒的密度ρm金

0.7 kg

金=

V3金=2×10-4 m3

=3.5×10 kg/m3. 雨滴穿石,不是靠蛮力,而是靠持之以恒。——拉蒂默

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